Устройство для измерения давления

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

Заявлено 17.II.1972 (1749274/18-10) с присоединением заявки №вЂ”

Приор итетв

Опубликовано 27.IX.1973. Бюллетеш. № 38

Дата опубликования описания 16.111.1974

М,Кл, G Oll 13/00,Государственный комитет

Совета Министров СССРпа делам изооретений н открытий

УДК 531.787.9 (088.8) Авторы изобретения

В. В. Богданов и С. М. Похвалинский

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится,к измерительной технике. Такие устройства цредназначены для применения в экспериментальной аэродинамике для измерения раопределения давления по поверхности моделей летательных аппаратов.

Известны устройства для измерения давления, которые представляют собой мостовые схемы с дифференциальными индуктивными датчиками перепада давлений, предназначенными для измерения перемененных и статических давлений нейтральных газов. Они представляют собой симмепричную магнитную систему, состоящую из двух маннитопроводов с катушками и мембраны, защемленной между магнитопроводами. Катушки датчика включаются в мостовую схему, причем в этой схеме один полумост образован самими катушками, а друтой — обмоткой дросселя или трансформатора, к которому подводится напряжение от источника переменного тока. Под действием избыточного давления мембрана датчика прогибается, вследствие чего изменяются воздушные зазоры магнитных цепей катушек.

П ри этом индуктивное сопроттлвление,одной катуплки увеличивается, а другой — уменьшается на величину, теропорциональную прогибу мембраны. Изменение индуктивных сопротивлвний катушек нтриводит к появлению сигнала на выходе моста.

Датчики устройств устанавливаются часто непосредственно ва модели, поэтому как правило используются малогабаритные датчики диаметром 5 — 20 льч, Значения измеряемых

5 давлений находятся в широком диапазоне: от долей и единиц до 10 — 104 лго, лР. Недостатком известных устройств является низкая чувствительность, так как при измерении давлений, соответствующих нижней границе на10 званного диапазона, прогиб мембраны датчика становится мал н соответственно мал и сигнал с выхода моста.

Для увеличения чувствнтелbHîñòè предлагаеМое устройство снаожено источником постоянного тока, подключенным к каждой катушке датчика через дроссель и переменный резистор, а полумосты соединены между собой через конденсатор.

20 На чертеже показана принципиаль|ная схе ма описываемого устройства. Индуктивный датчик 1 имеет магннтопроводы 2 и 8, катушки 4 и 5 и мембрану 6. Вторичная обмотка 7 трансформатора 8 ооразует вместе с катушка25 мн датчика 1 измерительный мост. Катушки датчика 1 соединены через переменные резисторы 9 и 10, а также дроссели 11 и 12 с источником 18 постоянного тока.

Полумосты соединены между собой через

30 конденсаторы 14 и 15.

398849

Предмет изобретения

Составитель О. Сафонов

Текред Л. Грачева

1(орректор Е. Хмелева

Редактор И. Шубина

Заказ 6423 Изд. № 1956 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Загорская типография

Постояноы ток, протекающий ио проводам катушек 4 и 5, индуцирует в магнитопроводах 2 и Л датчика 1 постояпныс магнитные поля, силовые линии которых замыкаются через мембрану 6 и воздушной зазор между мембраной 6 и ценвральнымп полюсами магнитопроводов 2 и 8, т. е. проходят по тем же путям, что и линии .переменных полей, пндуци рувмых переменным током пита пня моста, Злектромагнитные силы, дейспвуюп1ие на мембрану 6, направлены в противоположные стороны и взаимоуравновешиваются при нейтральном положении мембраны 6. Когда мембра на 6 прогибается под действием давления, возникает разностная сила, направленная в сторону первмещения мембраны 6 и противоположно восстанавливающей силе, обусловленной жесткостью мембраны 6. На выходе моста возникает сигнал. Таким ооразом, за счет постоя нного тока увеличивается прогиб мембраны 6 (или чувствительность устройства) при том же давлении, что и при отсутствии тока.

Так как параметры катушек 4 и 5 и величины воздушных зазоров у датчиков 1 отличаюгся друг,от друга, то при одиHBKolllllx IIIOñòîBHHbIx токах в катушках 4 и 5 возникает разностная элекпромагнит ная сила при отсутствии да вления, Для ее компенсации служат пе4 ременные резисторы 9 и 10, котарыми в исход ном состоянии регулируются токи в катушках 4 и 5. Для того, чтобы катушки 4 и 5 датчика 1 по постоянному току «е шунтировались вторичной обмоткой 7 TpBHсформатора 8, оба полумоста в устройстве соединены между собой через 4сонденсаторы 14 и 15. С другой сторопы, для уменьшения шуптиpylolllel о действия цепей подмагничивания постоянным тоIp ком на катушки 4 и 5 датчика 1 в них введены дроссели 11 и 12, благодаря которььм сопротивление переменному току в цепях подмагничиванпя по крайнеп мере на порядок превосходит сопротивление постоянному току.

Устройство для измерения давления, содержащее индуктивный дифференциальный датчик, катушки которого образуют один полумост мостовой измерительной схемы, другой полумост которой образован вторичной обмоткой трансформатора и источником переменного тока, отличающееся тем, что, с целью

25 повышения чувствительности, оно снабжено источником постоянного тока, подключенным к каждой катушке датчика через д роосель и переменный резистор, а полумосты соединены между собой через конденсаторы.