FR2520871A3

FR2520871A3 - Variable reluctance element type pressure gauge - has stack of ferrite pots containing differential transformer windings, and resilient spacer elements for constant elastic force

Info

Publication number: FR2520871A3
Application number: FR8201637A
Authority: FR
Inventors: Andre Toudic
Original assignee: ELECTRO MECANIQUE LAB
Current assignee: ELECTRO MECANIQUE LAB
Priority date: 1982-02-02
Filing date: 1982-02-02
Publication date: 1983-08-05
Also published as: FR2520871B3

Abstract

The sensor contains a rod with a board. The rod is connected to the manometric capsule. This sensor has a cylindrical body which contains the various components stacked on top of each other. These components include ferrite pots which contain two coils, a printed circuit, a bearing-holder for the rod. The body is closed by a cover. This sensor also contains a spacer made of resilient material such that an approximately constant elastic force is applied to the stack of components. The board is made of a non-remanent magnetic material and is intended to be placed in the provided by the two windings of a differential transformer. The design offers protection against vibrations and is partic. intended for use on board an aircraft.

Description

CAPTEUR DE PRESSION
La présente invention concerne les capteurs de pression, et plus particulièrement ceux du type à capsule manométrique, et à mesure par variation de réluctance au moyen par exemple d'un transformateur différentielO I1 est déjà connu des capteurs de pression aptes à dé- livrer une information électrique image dfune pression ou d'une variation de pression. Parmi tous ces capteurs, il en existe qui comportent une capsule manomdtrique formant une chambre à volume variable à l'intrieur de laquelle il existe une pression initiale à une valeur déterminée. PRESSURE SENSOR
The present invention relates to pressure sensors, and more particularly to those of the manometric capsule type, and to measurement by reluctance variation by means for example of a differential transformer. O I1 pressure sensors capable of delivering information are already known. electric image of a pressure or a variation of pressure. Among all these sensors, there are some which include a pressure capsule forming a variable volume chamber inside which there is an initial pressure at a determined value.

La capsule est aussi constituée de façon quelle comporte au moins une portion de paroi sur laquelle pourra s'appliquer la pression ou la variation de pression à mesurer et qui est apte à se ddplacer d'une certaine quantité en fonction de la valeur de la pression0
A cette paroi mobile est liée, par tout moyen connu une tige qui porte elle-même un noyau en forme de palette disposée dans l'entrefer de moyens électromagné- tiques comme par exemple deux bobinages d'un transformateur différentiel alimente de façon déterminée et qui aussi peut délivrer à sa sortie par exemple son secondaire, un signal électrique dont les différentes variations de valeur sont une bonne image de la pression & mesurer.The capsule is also formed in such a way that it has at least one portion of wall on which the pressure or the variation in pressure to be measured can be applied and which is capable of moving a certain amount as a function of the value of the pressure.
To this movable wall is linked, by any known means, a rod which itself carries a pallet-shaped core disposed in the air gap of electromagnetic means such as, for example, two windings of a differential transformer which supplies definite supplies and which also can deliver at its output for example its secondary, an electrical signal whose different variations of value are a good image of the pressure & measure.

D'une façon connue, la palette est réalisée dans un matériau magnétique non rémanent.In a known manner, the pallet is made of a non-retentive magnetic material.

Des capteurs comme celui dont la structure vient d'outre décrite ci-dessus sont très intéressants et trouvent une application avantageuse dans le domaine, mais non exclusivement, aéronautique, c'est-à-dire qu'ils sont souvent embarqués dans des engins volants comme des avions ou des hélicoptères.Sensors like the one whose structure comes from elsewhere described above are very interesting and find an advantageous application in the field, but not exclusively, aeronautics, that is to say that they are often embarked in flying machines like planes or helicopters.

Ils sont donc, de ce fait, soumis à des vibrations et des chocs importants, c'est pourquoi il est nécessaire de les protéger dans des enveloppes de protection.They are therefore therefore subject to significant vibrations and shocks, which is why it is necessary to protect them in protective envelopes.

Une des solutions qui a donné de bons résultats consistait à réaliser le corps de ces capteurs en forme de cylindre dans lequel étaient empilés les différents éléments essentiels à la réalisation unitaire et surtout compacte de ces capteurs, comme par exemple les bobinages, les noyaux, les pots ferrites, les circuits imprimés de mesure, etc., et de fermer ce corps en forme d'enveloppe par un couvercle qui pouvait avantageusement supporter les moyens de raccordement électriques.One of the solutions which has given good results consisted in making the body of these sensors in the form of a cylinder in which were stacked the various elements essential for the unitary and above all compact construction of these sensors, such as for example the windings, the cores, the ferrite pots, printed measuring circuits, etc., and to close this envelope-shaped body with a cover which could advantageously support the electrical connection means.

Malgré cette structure, du fait notamment des vibrations mentionnées ci-dessus, l'enveloppe de ces différents éléments arrivait à prendre du Jeu qui, à force, en tratnait la destruction dtau moins un des éléments importants de ces capteurs qui les rendait inutilisable.Despite this structure, due in particular to the vibrations mentioned above, the envelope of these various elements managed to take up play which, by force, caused the destruction of at least one of the important elements of these sensors which made them unusable.

La présente invention a pour but de pallier notamment cet inconvénient.The object of the present invention is to overcome this drawback in particular.

Plus précisément, la présente invention a pour objet un capteur de pression du type & capsule manométrique, et à circuit de mesure par variation de réluctance au moyen d'une tige portant au moins une palette et liée à ladite capsule manométrique, ledit capteur comportant dans un corps cylindrique en empilage, les unes sur les autres, au moins des pots ferrites dans lesquels sont emprisonnés deux bobines, un circuit imprimé de mesure et/ou d'alimentation pour les deux dits bobinages, une plaque porte palier de ladite tige, ledit corps cylindrique étant fermé par un couvercle, caractérisé par le fait qu'il comporte, en outre, dans ledit empilage une entretoise en matériau formant ressort pour exercer une force élastique sensiblement constante sur ledit empilage.More specifically, the subject of the present invention is a pressure sensor of the type & manometric capsule, and with a measurement circuit by variation of reluctance by means of a rod carrying at least one pallet and linked to said manometric capsule, said sensor comprising in a cylindrical body stacked, one on top of the other, at least ferrite pots in which two coils are trapped, a printed measurement and / or supply circuit for the two said coils, a bearing plate for said rod, said cylindrical body being closed by a cover, characterized in that it further comprises, in said stack, a spacer made of spring material to exert a substantially constant elastic force on said stack.

Selon une autre caractéristique de la présente invention, ladite plaque porte palier est constituée par une membrane en matériau résilient solidaire d'un manchon sur lequel est fixée ladite palette, ledit manchon.According to another characteristic of the present invention, said bearing plate is constituted by a membrane of resilient material integral with a sleeve on which said pallet, said sleeve is fixed.

étant déplaçable par rapport à ladite tige.being movable relative to said rod.

Autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparattront au cours de la description suivante donnée en regard du dessin annexé à titre illustratif mais nullement limitatif, dans lequel la figure unique représente, vu en coupe, un mode de réalisation d'un'capteur de pression selon l'invention. Other characteristics and advantages of the present invention will appear during the following description given with reference to the attached drawing for illustration but in no way limitative, in which the single figure represents, seen in section, an embodiment of a pressure sensor. according to the invention.

La figure unique représente, vu en coupe, un mode de réalisation d'un capteur de pression. Ce capteur comporte un corps 1 de forme cylindrique déterminant un logement 2 qui a, de préférence, une section circulaire.The single figure represents, seen in section, an embodiment of a pressure sensor. This sensor comprises a body 1 of cylindrical shape defining a housing 2 which preferably has a circular section.

Ce corps 1 comporte dans son fond 3 une ouverture 4 qui débouche dans une chambre 5 formant une capsule manométrique à au moins une paroi 6 déformable quand une pression par fluide lui est appliquée. Sur cette paroi est fixée une tige 7 qui passe & travers l'ouverture 4 et longe dans le logement 2 sensiblement suivant son axe. Cette tige 7 porte un manchon 8 qui est taraudé de manière à pouvoir se visser le long de la tige 7 dont l'extrémité 9 est filetée.This body 1 has in its bottom 3 an opening 4 which opens into a chamber 5 forming a pressure capsule with at least one wall 6 deformable when a fluid pressure is applied to it. On this wall is fixed a rod 7 which passes through the opening 4 and runs along the housing 2 substantially along its axis. This rod 7 carries a sleeve 8 which is tapped so as to be able to be screwed along the rod 7, the end 9 of which is threaded.

Ce manchon supporte une palette 10 réalisée en un matériau magnétique non rémanent. Cette palette se situe sur son manchon 8 de façon quelle soit située dans l'entrefer 71 de deux bobinages 12 et 13 par exemple d'un transformateur différentiel, qui sont disposés dans des pots ferrites 14 et 15, ces pots étant éventuellement centrés dans le logement 2 autour de la tige 7 au moyen d'un ou deux anneaux 16 en élastomère.This sleeve supports a pallet 10 made of a non-retentive magnetic material. This pallet is located on its sleeve 8 so that it is located in the air gap 71 of two windings 12 and 13 for example of a differential transformer, which are arranged in ferrite pots 14 and 15, these pots possibly being centered in the housing 2 around the rod 7 by means of one or two elastomer rings 16.

Ces pots sont positionnés en plus de façon qu'ils reposent dans le fond 3 du logement 2, et par dessus ces pots et selon l'invention, est 98aE0ssee mode de réalisation, une entretoise 17 en un matériau formant ressort soit par sa structure, soit par sa configuration géométrique. These pots are positioned in addition so that they rest in the bottom 3 of the housing 2, and above these pots and according to the invention is 98aE0ssee embodiment, a spacer 17 made of a spring material either by its structure, either by its geometric configuration.

La fonction de cette entretoise 17 sera explicitée ci-apr & ,. The function of this spacer 17 will be explained below,.

Ensuite, et toujours dans le cas du mode de réalisation illustré, le capteur comprend sur cette entretoise 17 une plaque porte palier 18 constituée par une membrane en un matériau résilient dont le bord intérieur 19 est solidaire d'un petit manchon 20 épousant la surface latérale 21 du logement 2. Par contre, son bord central 22 est solidarisé au manchon 8 par exemple par pinçage au moyen dtune vis 23 vissée elle-même sur l'extrémité 9 de la tige 7.Then, and still in the case of the illustrated embodiment, the sensor comprises on this spacer 17 a bearing support plate 18 constituted by a membrane of a resilient material whose inner edge 19 is integral with a small sleeve 20 conforming to the lateral surface 21 of the housing 2. On the other hand, its central edge 22 is secured to the sleeve 8, for example by clamping by means of a screw 23 which is itself screwed onto the end 9 of the rod 7.

Enfin, sur cette plaque porte palier est empilée éven- tuellement entre deux manchons annulaire 24 et 25, un circuit imprimé 26 qui permet éventuellement d'alimenter les bobinages 12 et 13, et d'effectuer la mesure du signal aux bornes de ces bobinages. Les différentes liaisons électriques 27,28 s'effectuent à travers des orifices 29,30... pratiqués dans l'entretoise élastique 17, et la plaque porte palier 18.Finally, on this bearing support plate is optionally stacked between two annular sleeves 24 and 25, a printed circuit 26 which optionally makes it possible to supply the windings 12 and 13, and to measure the signal at the terminals of these windings. The various electrical connections 27, 28 are made through orifices 29, 30, ... made in the elastic spacer 17, and the bearing support plate 18.

Pour terminer,le corps 1 est surmonté par un couvercle 31 qui ferme le logement 2 et qui avantageusement porte un connecteur 32 pour pouvoir raccorder ce capteur aux instruments qui lui sont complémentaires, comme par exemple une alimentation et/ou un afficheur.Finally, the body 1 is surmounted by a cover 31 which closes the housing 2 and which advantageously carries a connector 32 in order to be able to connect this sensor to the instruments which are complementary thereto, such as for example a power supply and / or a display.

Ainsi, on constate que les différents éléments comme les pots ferrites, l'entretoise élastique, la plaque porte palier, le circuit imprimé et les manchons au xiliaires forment un empilage, qui sont maintenus parfaitement et constamment plaqués contre le fond 3 et le couvercle 31 au moyen de l'entretoise élastique qui exerce en permanence une force sensiblement constante sur cet empilage, et qui, de ce fait, n'est pas influencée par les vibrations et/ou différents chocs comme mentionnés précédemment. Thus, it can be seen that the various elements such as the ferrite pots, the elastic spacer, the bearing support plate, the printed circuit and the xiliary sleeves form a stack, which are kept perfectly and constantly pressed against the bottom 3 and the cover 31 by means of the elastic spacer which permanently exerts a substantially constant force on this stack, and which, therefore, is not influenced by vibrations and / or various shocks as mentioned above.

De plus, la membrane de la plaque porte palier, qui est fixée au manchon support de la palette, est sensi blement positionnée sans que la longueur de la tige 7 intervienne puisque le pincement de cette membrane est effectué en position par référence à la position de ltentrefer 11 qui est sensiblement toujours parfaitement situé, et ceci du fait que le manchon 8 peut se déplacer, pour être positionné par rapport & cet entrefer, le long de la tige 7.In addition, the membrane of the bearing plate, which is fixed to the pallet support sleeve, is substantially positioned without the length of the rod 7 intervening since the pinching of this membrane is carried out in position by reference to the position of the air gap 11 which is substantially always perfectly located, and this because the sleeve 8 can move, to be positioned relative to this air gap, along the rod 7.

De ce fait, la tige est parfaitement guidée dans sa translation par ses deux extrémités, et elle reste donc parfaitement concentrique aux deux bobinages 12 et 13. As a result, the rod is perfectly guided in its translation by its two ends, and it therefore remains perfectly concentric with the two windings 12 and 13.

L'ensemble de cette structure de capteur de pression telle qu'elle vient d'être décrite donne à celui-ci une valeur de durée de vie importante et une fiabilité dans la précision constante toute sa durée de vie.The whole of this pressure sensor structure as just described gives it a long service life value and reliability in constant precision throughout its service life.

Avantageusement, la capsule manométrique liée au corps 7 est entourée d'un capot de protection 40 vissé sur le corps 1 avec étanchéité au moyen d'un joint 41 afin de protéger cette capsule. Advantageously, the pressure capsule linked to the body 7 is surrounded by a protective cover 40 screwed onto the body 1 with sealing by means of a seal 41 in order to protect this capsule.

Claims

RkVENDICATI0NS

1 / Pressure sensor of the manometric capsule type, and A reluctance variation measurement circuit by means of a rod (7) carrying at least one pallet (10) and linked to said manometric capsule, said sensor comprising in a body (1) cylindrical stacked, one on top of the other, at least ferrite pots (14,15) in which two coils (12,13) are trapped, a printed circuit (26) for measuring and / or supplying the two said coils, a bearing plate (18) of said rod (7), said cylindrical body being closed by a cover (31), characterized in that it further comprises, in said stack, a spacer (17 ) made of spring material to exert a substantially constant elastic force on said stack.

2 / sensor according to the preceding claim, characterized in that said bearing support plate (18) is constituted by a membrane of resilient material integral with a sleeve (8) on which is fixed said pallet (in), said sleeve being movable relative to said rod (7).