Струнный преобразователь давления

 

! юiл i п, п г i ° п -1 .iПЕ.Л

6, олиоте-(R М Б Л

Союз Советских

Социал исти иеских

Республик

О П И С А Н И Е < >685939

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27.03.78 (21) 2594920/18-10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (51)М. Кл.

G 01 L 11/00

Гооударотввииый комитет

СССР оо делам изоорвтвиий и открытий

Опубликовано 15.09.79. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 15.09.79 (53) УДК 5З1.787 (088.8) (72) Автор изобретения

10. К. Тараненко

Днепропетровский химико-технологический институт им. Ф. Э. Дзержинского (71) Заявитель (54) СТРУННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к устройствам для измерения давления или разности давлений жидких или газообразных сред и может быть использовано в химической и нефтехимической отраслях промышленности.

Известны струнные преобразователи давления, в которых давление с помощью упругого элемента преобразуется в силу натяжения струны, которая и определяет частоту колебаний струны (1). В известном струнном преобразователе в качестве упругого элемента, преобразующего давление в силу, применен сильфон к жесткому центру которого крепится струна.

Преобразователь снабжен системами возбуждения колебаний струны и установки начальной частоты колебаний.

Недостатками известного струнного преобразователя являются малые диапазон измерения и чувствительность, которые ограничены упругостью материала струны. Кроме этого, преобразователь имеет нелинейную характеристику.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является дифференциальный

clðóíHûé преобразователь давления (2), содержащий корпус в виде мембраны. на трех несимметрично расположенных выступах которого закреплены предварительно натянугые сгр ны.

3а счет несимметричного расположения среднего выступа при прогибе мембраны под дсйсгвием измеряемого давления, натяжение одной из струн увеличивается, а другой — уменьшас гся.

Так как каждая струна имеет отдельную систему возбуждения, состоящую из приемника и возбудителя колебаний, расположенных под с ру. ной и включенных в цепь усилигеля положительной обратной связи, то частота колебаний напряжения на выходе усилителя равна частоте колебаний струны. Частоты колебаний двух струн смешиваются в смесителе, а разностная частота выделяется фильтром. При этом разностная частота не зависит от температуры и линейно связана с измеряемым давлением. Недостатком данного преобразователя является то, что диапазон измерения ограничен величиной допустимых напряжений в одной струне. работающей на растяжение, и явлением провисания для струны. рабогаюшей с уменьшением напряжений, 685939

Формула изобретения

Целью изобретения является расширение диапазона измерений и повышение чувствительности струнного преобразователя давления.

Это цосгигается тем, что в предлагаемом струнном преобразователе давления, содержащем дна струнных чувствительных элемента с системами возбуждения колебаний струн и установки начальной частоты колебаний, смеси ель частот и фильтр, струнные чувствительные элементы выполнены в виде одной лары струн. пережатых в середине. с возможносгью псремс цения, жестко закрепленным в корпусе пережимов, а концы струн закреплены на днишах двух подпружиненных сильфонов. установленных в корпусе днишами в противоположные стороны и связанных между собой штоком.

Такое выполнение струнного преобразовагсля позволяет производить преобразование давления в перемещение дниш сильфонов вместе со струнами, относительно подвижно установленного на струнах и закрепленного на корпусе пе режим а.

На чергеже изображен описываемый преобразователь давления в разрезе. 5

Струнный преобразователь давления содержит корпус 1 с двумя гюдводяшими давление шгуцерами и 3, подпружиненные сильфоны

4 и 5, установленные внутри корпуса, к днищам

6 и 7 которых прикреплены концами струны

8 и 9, в середине которых установлен пережим

10 с возможностью перемещения в нем струн.

На струнах по обе стороны or пережима 10 установлены подвижные пережимы 11 и 12, предназначенные для регулирования начальной частоты колебаний струн. Для возбуждения колебаний струн предусмотрены электромагнитные возбудители 13, приемники колебаний 14 и усилители 15, включенные по автогенераторной схеме, усилители подключены к смесителю частот 16, выход которого подключен к фильтру 17. Дниша подпружиненных сильфонов жестко связаны с помощью штока 18.

Работа преобразователя давления осуществлявfc>t следующим образом. При пода lc измеряемого л» Icfltt>I через штуцер днище 6 сильфоп I 5 и днище 7 сильфона 4 перемешаются в неподвижном пережиме !0 так, что длина струны между подвижным пережимом 10 и пережимом 11 уменьшается, а длина струны между пережимом

10 и пережимом 12 увеличивается на одно рас50

4 стояние. Колебание участков струн между пережимами осуществляется с помощью возбудителей 13 и приемников колебаний 14, сигнал с ко торых усиливается при помощи усилителей 15 и вновь подается на возбудители, таким образом напряжение в цепях усилителей меняется с частотами fl и f2 равными:

4 2(Р-йй) ур У Г

z 2 e iwB) Р где Б — напряжение в струне, а р — плотность материала струны.

Частоты колебаний ft и f2 смешиваются в смесителе 16, а разностная частота выделяется фильтром 17 и линейно зависит от измеряемого давления или разности давлений.

Предлагаемый струнный преобразователь отличается ot известных тем, что позволяет расширить диапазон измерений и повысить чувствительность за счет постоянства величины натяжения струн и преобразования перемещения в частоту колебаний струн посредством изменения их длин.

Струнный преобразователь давления.;оде;. жаший корпус, два струнных чувсгвигельных эл:мепза с системами возбуждения колеоаний струн и установки начальной частоты колебаний. смеситель и фильтр. о т л и ч а ю ш I«я тем, что, с целью расширения диапазона измерений и повышения чувствигельносги, струнные чув твительные элементы выполнены B виде олчой

ПарЫ С руц, IICðñæ IòblÕ В СередИНЕ C BOЗМс жин,тЬЮ псрсмсп(ения жесrKO закрепленным в корп>се персжимом. а концы струн закреплены на днищах двух подпружиненных сильфонов, установленных в корпусе днищами в противоположные стороны и связанных между собой штоком.

Источники информащш. лринясые во внимание при экспертизе

1. АвгopcKoc свидетельство . 24 . 1. кл. G 0! L 11/00, 1969.

2. Авторское свицегельство С 193 о0, кл. G 01 ! 00. 1967 (rtporortttII.

685939

7 7г 4

Составиа ель А. Зражевский

Техрел M.Êåëåìåø Корректор 1 . Решетник

Редактор С. Хейфиц

Заказ 5450 43

Тираж 1090 Подписное

ЦНИИПИ 1осударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4