Датчик давления

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения давления жидких, газообразных и сыпучих сред, в частности для измерения гидростатического давления топлива в топливных баках. Цель изобретения - повышение точности датчика за счет улучшения линейности характеристики и повышение чувствительности. Внутри корпуса 1 установлены коаксиально относительно друг друга два кольцевых магнитопровода 3 и 4. Наружная поверхность внутреннего магнитопровода 3 и поверхность отверстия внешнего магнитопровода 4 выполнены коническими, сопряжены и контактируют между собой. Коническая поверхность внешнего магнитопровода обращена к мембране 2. Измеряемое давление через мембрану 2, шток 11 и диск 10, закрепленный по периметру в отверстии внутреннего магнитопровода 3, передается на магнитопровод 3 в области его малого основания. По конусной поверхности давление воспринимается вторым магнитопроводом 4. Магнитопровод 3 испытывает сжимающие окружные и расстягивающие осевые напряжения, а магнитопровод 4 - расстягивающие окружные и сжимающие осевые напряжения. В полученной дифференциальной схеме измерительные обмотки 7 и 8 включены встречно или в противоположные плечи измерительного моста. Намагничивающая обмотка 9 охватывает оба магнитопровода. 2 ил.

СОЮЗ СООЕТОНИХ

СаМАЛИСТИЧЕСК ИХ

РЕСПУБЛИН

43257 А1 (!9) 81) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4445496/24-10 (22) 31.03.86 (46) 15.02,90. Бюл, № 6 (72) А.С, Соколовский, В.Б. Воробьев, А.П. Деьын и В. В. Ульянов (53) 531. 787. 7 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 68604, кл. С 01 L 9/16, 1946.

Авторское свидетельство СССР № 919004, кл. С 01 L 1/12, 1980. (54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения давления жидких, газообразных и сыпучих сред, в частности для измерения гидростатического давления топлива в топливных баках.

Цель изобретения — повышение точности датчика за счет улучшения линейности характеристики и повышение чувствительности. Внутри корпуса 1 установлены коаксиально относительно друг друга два кольцевых магнитопровода 3 и 4 . Наружная поверхность внутИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения давления жидких, газообразных и сыпучих сред, в частности для измерения гидростатического давления топлива в топливных баках.

Цель изобретения — повьппение точности датчика за счет улучшения линейности характеристики и повышения чувствительности.

На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый датчик давления; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. (51) 5 G 01 L 1/22, G 01 N 19/16 реннего магнитопровода 3 и поверхность отверстия внешнего магнитопровода 4 выполнены коническими, сопряжены и контактируют между собой. Коническая поверхность внешнего магнитопровода обращена к мембране 2. Измеряемое давление через мембрану 2, шток 11 и диск 10, закрепленный по периметру в отверстии внутреннего магнитопровода 3, передается на магнитопровод 3 в области его малого основания. По конусной поверхности давление воспринимается вторым магнитопроводом 4. Магнитопровод 3 испытывает сжимающие окружные и растягивающие осевые напряжения, а магнитопровод 4 — растягивающие окружные и сжимающие осевые напряжения.

В полученной дифференциальной схеме измерительные обмотки 7 и 8 включены встречно или в противоположные плечи измерительного моста. Намагничивающая обмотка 9 охватывает оба магнитопровода. 2 ил.

Датчик содержит корпус 1, выполненный в виде стакана, на открытом торце которого закреплена мембрана 2.

Внутри корпуса размещены параллельно мембране два кольцевых магнитопровода 3 и 4, установленных коаксиально относительно друг друга.

Наружная поверхность внутреннего магнитопровода 3 и поверхность отверстия внешнего магнитопровода 4 выпол" нены коническими, сопряжены и контактируют между собой. Угол конусности поверхностей составляет, например, 45 к оси магнитопроводов. Большее

1543257 основание магнитопровода 3 и коническая поверхность внешнего магнитопровода 4 обращены к мембране 2. На копусной поверхности магннтопровода 3

5 по образующей выполнены пазы 5, а на образующей конусной поверхности магнитопровода 4 — пазы 6. В пазы 5 уложена измерительная обмотка 7, охватывающая магнитопровод 3, а в пазы б — измерительная обмотка 8, охватшвающая магнитопровод 4. Намагничивающая обмотка 9 охватывает оба магнитопровода одновременно. Иагнитопровод 3 с помощью диска 10, закрепи ленного по периметру на поверхности отверстия внутреннего магнитопровода

3;, связан с одним концом силопередающего штока 11, а другой конец которого соединен с центром мембраны 2.

Иагнитопровод 4 с помощью кольца 12 закреплен на корпусе 1. На торце кольца 12 выполнены пазы 13 под обмотки 8 и 9. Иагнитопровод 3 с обмоткой 7 образует один магнитоупругий преобразователь., а магнитопровод 4 с обмоткой 8 — второй.

Датчик работает следующим образом.

Измеряемое давление через мембрану 2, шток 1 1 и диск 10 передается на магнитопровод 3 в области его малого основания. По контактной конусной поверхности давление воспринимаФтся вторым магнитопроводом 4. Маг нитопровод 3 испытывает сжимающие окружные и растягивающие осевые напряжения, а магнитопровод 4 — растяГивающие окружные и сжимающие осевые напряжения. Такое нагружепие магнитопроводов обеспечивает получение максимальной чувствительности каждо40 го из магнитоупругих преобразователей. Магнитная проницаемость одного из преобразователей будет увеличиваться, а другого — уменьшаться, что позволяет получить дифференциальную схему и включить обмотки 7 и 8 встречно или в противоположные плечи измерительного моста, выходной сигнал с которого будет пропорционален измеряемому давлению. Конусность в о

45 конических поверхностей обеспечивает получение примерно равных механич ес ких напряжений по модулю, но

1 ротивоположных по знаку в магнитопроводах 3 и 4. Использование дифференциальной схемы позволяет улучшить линейность выходной характеристики, а рациональная схема нагружения магнитопроводов увеличить чувствительность датчика примерно в 4 раза.

Формула изобретения

Датчик давления, содержащий корпус, установленные в нем два магнитоупругих преобразователя с кольцевыми магнитопроводами, каждый из которых охвачен измерительной обмоткой, намагничивающую обмотку и силопередающий элемент, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности за счет улучшения линейности характеристики и повышения чувст" вительности, в нем верхняя стенка корпуса выполнена в виде мембраны, магнитопроводы установлены коаксиально, при этом поверхность отверстия внешнего магнитопровода и наружная поверхность внутреннего магнитопровода выполнены коническими, сопряжены и контактируют между собой, при этом коническая поверхность внешнего магнитопровода обращена к мембране, а к торцу внешнего магнитопровода прикреплено кольцо, соединенное с корпусом, причем силопередающий элемент выполнен в виде штока, одним концом прикрепленного к мембране, а другим связанного с диском, закрепленным по периметру на внутренней поверхности отверстия внутреннего магнитопровода, при этом на конических поверхностях внутреннего и внешнего магнитопроводов по образующей конусной поверхности выполнены пазы, в которые уложены измерительные обмотки, а намагничивающая обмотка охватывает оба магнитопровода.

1543257

1 2 4 3 57

/3 17

3 7 7.Составитель Е.Нвая

Техред М,Дидык

Корректор Л.Патай

Редактор Ю.Середа

Заказ 394 Тираж 483 Подписное

ВНИИПК Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101