Вибрационный датчик давления

 

ОПИСАН И Е

2О5343

Союз Соавтскиз

Социалистическиз

Республик

1 цс8оото н .,у а- би„-пиоте ъ.

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 03.1Х.1966 (№ 1100837/26-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 13.Х|.1967. Бюллетень ¹ 23

Дата опубликования описания 10.|.19б8

Кл. 42k, 14/04

МПК G 01L

УДК 531.787.91.083.8 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

М. Ф. Беляев и Л. Г. Эткин

Заявитель Научно-исследовательский и конструкторский институт испытательных машин, приборов и средств измерения масс

ВИБРАЦИОННЪ|Й ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ

Известные датчики давления с частотным выходом не пригодны для измерения давления вязких сред.

Предложенный датчик отличается тем, что чувствительный элемент выполнен в виде деформируемого внешним давлением полого цилиндра, внутри которого по диаметру в средней его части расположена перемычка, а на боковой поверхности цилиндра, длина которого вдвое больше диаметра, нанесены две кольцевые проточки, образующие вблизи торцов участки пониженной жесткости. Это позволяет повысить стабильность показаний при измерении давления вязких сред.

На чертеже представлен предложенный датчик, разрез.

Чувствительный элемент 1 выполнен в форме упругого полсго толстостенного цилиндра.

Посредине цилиндра по диаметру расположена упругая перемычка 2 прямоугольного сечения, выполненная за одно целое с цилиндром. К торцам цилиндра приварены резьбовые головки 8. На одну из головок навинчен носок 4, на другую — прочный корпус 5, в котором размещен усилитечь 6, В резьбовых головках с помощью гаек 7 укреплены держатели 8. По обе стороны перемычки расположены встроенные в держатели электромагнитный возбудитель 9 колебаний перемычки и электромагнитный адаптер 10, преобразующий колебания перемычки в часстотный электрический сигнал. Сигнал с ада .тера подается на усилитель, выход которо о соединен с возбудителем. Таким образом, замыкается цепь автогенератора, задающим элементом которого является упругая перемычка, совершающая поперечные колебания на частоте, практически равной резонансной.

Перемычка обладает конечной жесткостью и

10 имеет устойчивые поперечные колебания как при растягивающих, TBK и при сжимающих усилиях.

Действующее на упругий элемент внешнее давление деформирует цилиндр в радиальном направлении, что приводит к сжатию перемычки. Частота поперечных колебаний перемычки связана однозначной зависимостью с измеряемым давлением P: =,y 1 — Ы, где f — начальная частота ненагруженной перемычки при Р = 0;

Й вЂ” коэффициент, зависящий от размеров и матернала упругого элемента.

Частотный сигнал с усилителя передается по кабелю 11 на значительное расстояние и может быть измерен с высокой точностью частотомером или другим прибором, работа

30 которого основана на сравнении частоты из205343 ф ( ф

Типография, пр, Сапунова, 2 меряемого сигнала с частотой кварцевого генера гора.

В чувствительном элементе вблизи торцов могут возникать напряжения от контакта с резьбовыми головками, в частности от трения сопряженных торцовых поверхностей. Кроме того, не всегда удается получить сварное соединение с низкими остаточными напряжениями. Чтобы исключить влияние «краевого» эффекта на частоту перемычки, следовало бы намного увеличить длину упругого элемента, что невозможно. Оптимальное решение этой задачи достигается выполнением вблизи торцов цилиндра кольцевых проточек 12, создающих шарнирные пояски пониженной жесткости. Тогда достаточно иметь отношение длины рабочей части цилиндра к диаметру, равное 2, чтобы гистерезисные явления и уход частоты датчика стали пренебрежимо малыми.

Датчик может быть использован при каротажных работах в нефтяной промышленности и при гидрологических измерениях.

5 Предмет изобретения

Вибрационный датчик давления, содержащий чувствительный элемент, электромагнитные возбудитель и приемник колебаний, электрически связанные с усилителем, отличаюи ийся тем, что, с целью повышения стабильности показаний при измерении давления вязких сред, чувствительный элемент выполнен в виде деформируемого внешним давлением полого цилиндра, внутри которого по диаметру в средней его части расположена перемычка, а на боковой поверхности цилиндра, длина которого вдвое больше диаметра, нанесены две кольцевые проточки, образующие вблизи торцов участки пониженной жесткости.

Составитель Г. Н. Невская

Редактор H. О. Громов Текред А. А. Камышиикова

Корректоры: М. П. Ромашова и Н. В. Черняк

Заказ 4224!14 Тираж 535 Подписное

ЦИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий поп Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4