Датчик разности давлений

 

(») 6599I 9

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик фф;ф (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.11.76 (21) 2417217 18-10 (51) М. Кл.-"

G 011. 9!14 с присоединением заявки № (53) УДК 531.787.91 (088.8) (43) Опубликовано 30.04.79. Бюллетень № 16 (45) Дата опубликования описания 30.04.79. ло лелам изобретений открытий (72) Авторы изобретения

В. Н. Моргунов и О. Е. Червякова (71) Заявитель (54) ДАТЧИК РАЗНОСТИ ДАВЛЕНИЙ

ГосУдарственный комитет (23) Нриоритет

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, а именно к датчикам, предназначенным для измерения давления или разности давлений жидкости, газа и других подвижных сред.

Известны датчики для измерения разности давлений, принцип действия которых основан на преобразовании разности давлений, приложенных к мембране, в изменение индуктивной связи между обмотками выходного дифференциально-трансформаторного преобразователя (1).

Наиболее близким к изобретению техническим решением является датчик для определения разности давлений, содержащий корпус, разделенный перегородкой на две камеры, две заполненные жидкостью и сообщающиеся между собой каналом мембранные коробки, каждая из которых расположена в соответствующей полости, дифференциально-трансформаторный преобразователь с плунжсром, связанным с жестким центром одной из мембранных коробок 2).

Вследствие того, что плунжер находится в зоне контролируемой среды, имеющей различную вязкость, сила прямого воздействия плунжера на мс:ябранную коробку не одинакова для каждой среды. В результате вносится дополнительная погрешность в измерен ие.

Нахождение плун «ера в контролируемой средс, особенно активной, приводит к его эрозии, что влечет за собой изменение магнитной проницаемости участка плунжер— преобразователь. Надежность датчика при этом резко падает. Температурная стабильность датчика требует значительных усложнений его конструкции.

Известны также устройства для измере10 ния магнитных полей, содержащие включенные в мостовую измерительную схему экранированные магнитоуправляемые контакты, источник напряжения и регистрирующий прибор, которые обеспечивают высо15 кую точность измерения магнитных полей (Я

В предлагаемом датчике разности давлений, содержащем корпус, разделенный на две камеры перегородкой с трубкой, сое20 диняюшей внутренние полости размещенных в камерах мембранных коробок, с целью повышения точности измерения, жесткие центры мембранных коробок скреплены между собой магнитом, симмет25 рично относительно полюсов которого на противоположных частях корпуса закреплены с возможностью перемещения вдоль оси магнита опоры с экранированными магнитоуправляемыми контактами, вклю30 ченными в мостовую измерительную схему.

На фиг. 1 схематично показан датчик

65!)919 разности давлений, обгцнй вид; на фиг. 2 при»едена электрическая схеMà включеHèÿ магнитоуправляемых контактов; на фиг. 3 дан график зависимостей напряжения от разности давлений.

Датчик разности давлений состоит из корпуса 1, выполненного из немагнитного материала и разделенного герметичной перегородкой 2 на две рабочие камеры 3, источника 4 магнитного поля, например постоянного магнита, жестко связанного полюсами с жесткими центрами мембранных коробок 5 и свободно размещенного в сое,гипитсльном каня,че 6.

Ня «орпусс закреплены с возможностью псрсмсщсния вдоль оси мапшта опоры 7 с магнптоуправлясмымп контактами 8, защищсннымп магнитным экраном 9.

Измерительная цепь включает в себя магнитоуправляемые контакты 8, включенные по мостовой схеме, регулировочные резисторы 10, источник 11 тока и измеритель

12 напряжения, шкала которого проградуирована в единицах разности давлений.

В исходном состоянии, когда давления в камерах 3 равны (Р,=Р ), полюса источника 4 магнитного поля находятся на равном расстоянии от магнитоуправляемых контактов 8. При этом силы магнитного взаимодействия в рабочих зазорах магнито- 30 управляемых контактов 8 равны, а следо»атсльно, равны и зазоры между контактдеталями магнитоуправляемых контактов 8.

В рабочих зазорах магнитоуправляемых контактов 8 под действием источника 11 то- 3:> ка возбу>кдается и поддерживается разряд с силой тока, измеряемой долями миллиампер. Прп таком режиме работы падение напряжения магнитоуправляемых контактов 8 зависит от величины зазоров между 4О контакт-деталями, и в исходном состоянии между точками А и Б измерительной схемы (фиг. 2) измеритель 12 напря>кения показывает нулевую разность потенциалов, что соответствует нулевой р азности давлений в камерах 3. Нулевая разность потенциалов устанавливается с помощью опор 7, позволяющих регулировать расстояние между магнитоуправляемыми контактами и полюсом источника 4 магнитного поля. 50

При возникновении разности давлений в камерах происходит перемещение жестких центров мсмбранных коробок 5, а поскольку опи жестко скреплены с источником магнитного поля, то последний переместит- 55 ся на такое же расстояние. Перемещение источника магнитного поля 4 относительно магнитоуправляемых контактов 8 приводит к изменению спл магнитного взаимодейст. вия в их рабочих зазорах, В одном QHB уменьшается, и контакт-детали расходятся, образуя большой рабочий зазор, а в другом — увеличивается и уменьшается рабочий зазор. При незначительном изменении величины рабочих зазоров резко изменяется падение напря кения на магнитоуправляемых контактах 8. На первом падение напряжения возрастает, а на втором уменьшается, что приводит к нарушению баланса мостовой схемы. Между точками А и Б образуется разность потенциалов, пропорпиопя:и ная разности давлений в камерах 3 дятчикя, которая с высокой точностью рсгистрирустся измерителем 12 напряжения.

В случае изменения направления давлений в камерах 3 датчика изменяется только знак разности потенциалов, и стрелка измерителя 12 напряжения отклоняется в противоположную сторону.

Заполнение мембранных коробок 5 газом обеспечпваст постоянство потоков рассеяния источника 4 магнитного поля во времени за счет постоянства магнитной проницаемости среды.

Резко выраженная зависимость изменения напря>кения на магнитоуправляемых контактах от незначительных изменений давления в одной из камер (фиг. 3) обеспечивает высокие чувствительность и точность датчика.

Формула изобретения

Датчик разности давлений, содержащий корпус, разделенный на две камеры перегородкой с трубкой, соединяющей внутренние полости размещенных B камерах мембранных коробок, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, жесткие центры меморанных коробок скреплены мс>кду собой магнитом, симмстрично относительно полюсов которого па противоположных шстях корпуса закреплены с возмо>кностью перемещения вдоль оси магнита опоры с экранированными магнитоуправлясмымп контактами, включсннымп в мостовую измерительную схему.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Агейкин Д. И. и др. Датчики контроля и регулирования. М., 1965, с. 595.

2. Авторское свидетельство СССР № 524088, кл. G 011 13/02, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР № 497539, кл. Е 01R 33/00, 1974.