Устройство для измерения давления

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения разности двух давлений жидких или газообразных сред. Цель изобретения - повышение линейности выходной характеристики . Устройство содержит измерительный прибор 1, источник 2 излучения, фотоприемник 3 и датчик 4 давления, содержащий каркас, представляющий собой цилиндр с входным каналом для приема давления . Цилиндр имеет ряд продольных каналов, оасположенных вдоль образующей цилиндра, и поперечную спиралеобразную канавку, в пазы которой уложен волоконный световод, чувствительный к микроизгибам. Каркас герметично зякрыт резиновой мембраной с выступами, находящимися посередине продольных канавок. Глубина спиралеобразной канавки при заданной ширине продольных канавок выбрана такой чтобы в исходном положении, когда разность давлений над мембраной и под ней равна нулю, выступы мембраны слегка прогибали оптическое волокно, уложенное в спиралеобразную канавку, в месте касания. Участок волокна, контактирующий с мембраной, в результате использования радиального продольного выступа высотой 1-1,5 мм практически сводится к точке, следовательно , величина прогиба оптического волокна будет линейно зависеть от величины прогиба мембраны, начиная с разности давлений, равной нулю. 4 ил. Ё О го ю ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 L 11/00

ГОСУДАР СТ В Е ННЫ И КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4451886/10 (22) 06,05.88 (46) 30.01.91. Бюл. М 4 (71) Горьковское специализированное управление по монтажу, ремонту, модернизации и наладке технологического . оборудования Всесоюзного объединения

"Союзоргбумпром" (72) О.Ф.Иванов, Ф.Г.Вильканец, В.Б.Сидоров, В.В.Кирпичев, Б.А.Белогородский, В, Г.Лужаин и С.А. Гринев (53) 531,787 (088.8) (56) 1ЕЕЕ Transactions on microwave theory

and techniques. Vol. МТТ-30, N. 10, October, 1982, рр.1622-1625. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения разности двух давлений жидких или газообразных сред. Цель изобретения— повышение линейности выходной характеристики. Устройство содержит измерительный прибор 1, источник 2 излучения, фотоприемник 3 и датчик 4 давления, содер„„5U „1624290 А1 жащий каркас, представляющий собой цилиндр с входным каналом для приема давления. Цилиндр имеет ряд продольных каналов, оасположенных вдоль образующей ц ; индра, и поперечную спиралеобразную канавку, в пазы которой уложен волоконный световод, чувствительный к микроизгибам. Каркас герметично закрыт резиновой мембраной с выступами, находящимися посередине продольных канавок, Глубина спиралеобразной канавки при заданной ширине продольных канавок выбрана такой чтобы в исходном положений, когда разность давлений над мембраной и под ней равна нулю, выступы мембраны слегка прогибали оптическое волокно, уложенное в спиралеобразную канавку, в месте касания, Участок волокна, контактирующий с мембраной, в результате использования радиального продольного выступа высотой

1-1,5 мм практически сводится к точке, следовательно, величина прогиба оптического волокна будет линейно зависеть от величины и; огиба мембраны, начиная с разности давлений, равной нулю. 4 ил.

1624290

30

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения разности двух давлений жидких или газообразных сред.

Цель изобретения — повышение линейности выходной характеристики, На фиг, 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 — датчик давления; на фиг. 3 — разрез А-А на фиг, 2; на фиг. 4 — узел на фиг. 3, Устройство для измерения давления содержит измерительный прибор 1, источник

2 светового излучения, фотоприемник 3, датчик 4 давления, помещенный в корпусе

5, соединенный с источником 2 излучения и фотоприемником 3 при помощи световолоконного кабеля б и снабженный штуцером 7 для подачи давления.

Датчик давления содержит каркас 8, представляющий собой цилиндр с входным каналом, соединенным со штуцером 7. На внешней поверхности цилиндра выполнены продольные канавки 9 и спиральная канавка 10, в которую уложен волоконный световод 11. Профиль спиральной канавки выполнен в виде трапеции. Отношение ширины 11 продольных канавок к ширине Iz выступов винтовой канавки 10 больше единицы (I >/Iz > 1).

Каркас 8 герметично соединен резиновой мембраной 12 с выступами 13, расположенными на внутренней поверхности мембраны 12 над серединами продольных канавок 9, Диаметр мембраны выбирается меньше диаметра каркаса, чтобы мембрана плотно облегала каркас. При заданной ширине продольных канавок 9 глубина винтовой канавки 10 выбирается такой, чтобы после одевания мембраны 12 на каркас выступы 13 касались волоконного световода

11, уложенного в винтовую канавку 10, и

Частично деформировали его в направлении к оси, Это приводит, при условии, что длина волоконного световода в кольце не меняется при деформации, к дополнительному прогибу волоконного световода B сторону от оси каркаса на участках винтовой канавки, расположенных на выступах, т.е. волоконный световод отходит от дна канавки на укаэанных участках, сохраняя свое положение в плоскости кольца намотки, проходящей через середину дна винтовой канавки, Устройсгно работае1 следующим образом.

Сравниваемые давления Р1 и Р2 (при условии P» Pz) подаются к наружной стороне мембраны 12 через входной канал корпуса 5 - Р1, а к внутренней стороне мембраны 12 ерез входной канал 7 датчика 4 — Pz.

Разностное давление прогибает мембрану

12 над продольными канавками 9. Мембрана 12 выступами 13 дополнительно деформирует волоконный световод 11.

Деформация волоконного световода приводит к возникновению в нем микроизгибов, B результате этого происходит нарушение условия полного внутреннего отражения света, распространяющегося по волоконному световоду, т.е, часть светового излучения выходит иэ световедущей жилы и поглощается полимерным покрытием волоконного световода, Это приводит к уменьшению мощности оптического излучения на выходе волоконного световода, которое фиксируется фотоприемником 3. Сигнал с фотоприемника поступает на измерительный прибор 1, где усиливается, преобразуется и подается на индикатор и другие приборы.

Чувствительность устройства может регулироваться в широком диапазоне путем подбора типа волоконного световода, изменения геометрий деформера и гибкости мембраны.

Формула изобретения

Устройство для измерения давления, содержащее источник излучения, фотоприемник, соединенный с измерительным прибором, датчик давления, имеющий полый цилиндрический каркас с продольными канавками на внешней поверхности, на который намотан волоконный световод, при этом каркас помещен в гибкую герметичную оболочку, причем первый конец волоконного световода соединен с выходом источника излучения, а второй — с входом фотоприемника, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения линейности выходной характеристики, в датчике на внешней поверхности каркаса выполнена спиральная канавка, а гибкая оболочка выполнена с продольными выступами на внутренней поверхности, при этом каждый выступ расположен в плоскости, проходящей через середину продольной канавки и ось каркаса, причем высота выступа h выбрана из условия

h = (10 — 15)0, где d — диаметр волоконного световода, а длина выступа равна длине продольной канавки, при этом световод уложен по спиральной канавке.

Фа8 ф

Составитель А. Зосимов

Редактор И, Касарда Техред М,Моргентал Корректор Л. Бескид

Заказ 182 Тираж Подписное

ВНИИПИ Г

Н ИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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