RU1789895C - Датчик давлени - Google Patents

Abstract

Использование: изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  давлени  и перепада давлений сред в услови х внешних воздействий. Целью изобретени   вл етс  расширение области применени  датчика давлени . Сущность изобретени : датчик давлени  состоит из двух кольцеобразных магнитопроводов, расположенных во взаимно перпендикул рных плоскост х и образующих полые трубчатые пружины 1, 2 и 3, х к , 4 с подвижными концами, на которых размещают измерительные обмотки 17,18 и 19, 20, включенные между собой попарно встречно. Внутри кольцеобразных магнитопроводов по оси их симметрии закреплен консольно центральный стержень 5 с обмоткой возбуждени , образующий с соответствующими подвижными концами магнитопроводов четыре воздушных зазора . Датчик давлени  работает следующим образом. Под действием давлени  подвижные концы магнитопровода распр мл ютс , что приведет к изменению воздушных зазоров , а следовательно, к изменению магнитного сопротивлени , что, в свою очередь, приведет к изменению ЭДС. В результате на выходе обмоток по витс  напр жение, пропорциональное, например, разност м измер емых давлений. Датчик давлени  позвол ет проводить одновременное измерение двух разностей давлений, измерение величин давлений с компенсацией внешних воздействий, измерение величины давлени  и перепада давлений. 4 ил. U8HX.1 (л VI 00 Ю 00 Ю СП

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  перепада давлений сред в услови х вибраций, электромагнитных полей и температурных колебаний,

ИзвеетенДатчик давлени , содержащий кольцеобразный разомкнутый магнитопро- вод в виде полой трубчатой пружины с двум  подвижными кбнц ами с возбуждающей и измерительной обмотками.

Однако известный датчик давлени  имеет ограниченные функциональные возможности , например, он не позвол ет проводить измерение разности давлений и имеет низкую точность измерени  давлени  за счет вли ни  температуры на чувствительный элемент датчика.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому датчику давлени   вл етс  датчик давлени , содержащий кольца разомкнутого магнитопровода, выполненного в виде полой трубчатой пружины с подвижными концами и консольно закрепленный центральный стержень с возбуждающей обмоткой. Перегородка делит внутреннюю полость трубчатой пружины на две равные части, к которым подсоединены штуцеры. Измерительные обмотки разме- щейы на подвижных концах трубчатой пружины и включены встречно,

Недостатком известного датчика давлени   вл ютс  ограниченные области применени , например, он не позвол ет мерить одновременно два давлени , два перепада давлений или давление плюс перепад давлений .

Целью насто щего изобретени   вл етс  расширение области применени  датчика давлени .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что известный датчик давлени  снабжен вторым кольцеобразным разомкнутым магни- топроводом в виде трубчатой пружины с двум  подвижными концами, св занным с неподвижным центральным стержнем и расположенным в плоскости, перпендикул рной плоскости первого магнитопровода, причем во внутренней полости второй трубчатой пружины установлена втора  перегородка , раздел юща  ее на две равные части, к каждой из которых п Одсоединен введенный дополнительный штуцер дл  подвода давлени , при этом введена втора  измерительна  обмотка, выполненна  в виде двух обмоток, включенных встречно и размещенных на соответствующих концах второй трубчатой пружины, образующих со стержнем два вторых рабочих зазора.

Предлагаемый датчик давлени  обеспечивает одновременное измерение двух разностей давлений, двух давлений с одновременной компенсацией вибрационной, температурной и электромагнитной погрешностей или, наконец, одновременное измерение давлени  с компенсацией вышеназванных погрешностей и перепада давлений.

На фиг.1 показан общий вид датчика сверху; на фиг{2 - сечение А-А на фиг.1; на

фиг.З - вид по стрелке Б на фиг.1; на фиг.4 - вид по стрелке В на фиг, 3.

Датчик давлени  содержит кольцеобразный разомкнутый магнитопровод в виде двух трубчатых пружин, расположенных во

5 взаимно перпендикул рных плоскост х, с двум  подвижными концами соответственно 1, 2 и 3, 4 и неподвижным центральным стержнем 5, расположенным вертикально по оси пересечени  плоскостей кольцеоб0 разных магнитопроводов,  вл ющейс  их осью симметрии, и консольно закрепленным внутри них .Свободный конец центрального стержн  образует с подвижными концами 1, 2 и 3, 4 соответствующие четыре

5 рабочих зазора 6, 7 и 8, 9. Во внутренней полости каждой трубчатой пружины установлена перегородка 10, 11, соответственно , раздел юща  кажда  свою пружину на две равные части, к которым подсоединены

0 штуцеры 12, 13 и 14, 15 дл  подвода давлени . Возбуждающа  обмотка 16 размещена на центральном стержне 5, а измерительные обмотки выполнены в виде четырех обмоток 17, 18 и 19, 20, размещенных на

5 соответствующих подвижных концах 1, 2 и 3, 4 трубчатых пружин,и включены между собой 17, 18 встречно и 19, 20 встречно.

Датчик работает следующим образом. При подаче напр жени  питани  перемен0 ного тока UB на обмотку 16 возбуждени  по ней течет ток, который создает магнитный поток. Последний, пройд  по центральному стержню 5, раздел етс  на четыре потока, замыкающиес  через подвижные концы 1, 2

5 и 3, 4 кольцеобразных магнитопроводов. Эти потоки навод т в обмотках 17-, 18 и 19, 20 соответствующие ЭДС. При условии равенства магнитных сопротивлений подвижных концов 1, 2, 3, 4 ЭДС, наводимые в

0 обмотках 17,18,19,20,  вл ютс  функци ми соответствующих воздушных зазоров 6,7,8, 9. Так как число витков измерительных обмоток 17, 18 и 19, 20 равное, то при встречном их включении результирующа  ЭДС

5 равна их разности.

В исходном состо нии датчика, когда измер емые давлени  не подвод тс , воз- душные зазоры 6,7, 8, 9 равны, а суммарна  ЭДС на выходе обмоток равна нулю. Если к штуцерам 12, 13 и 14, 15 подвести давлени 

Pi, 2 и Рз. Р4 соответственно, то под их действием подвижные концы 1, 2 и 3, 4 маг- нитопроводов распр мл ютс , что приводит к изменению воздушных зазоров 6, 7 и 8, 9, а следовательно.к изменению магнит- ного сопротивлени , что в свою очередь приводит к изменению наводимых ЭДС. На выходе обмоток по вл етс  напр жение ивых, величина которого пропорциональна разности измер емых давлений (Pi и Ра) и (Рз и Р4).

С изменением окружающей температуры воздушные зазоры 6, 7, 8, 9 магнитопро- вода измен ютс  одинаково, следовательно, наводимые ЭДС в обмотках такжеизмен - ютс  на равные значени , а выходное на- пр жение Квых остаетс  неизменным. Таким образом, изменение окружающей температуры не сказываетс  на точности измерений.

В случае воздействи  на датчик внешних электромагнитных полей наводимые ЭДС в обмотках так же компенсируют друг друга и выходное напр жение остаетс  неизменным .

При одновременном измерении двух давлений одно из них подаетс  к штуцеру 12 или 13, а другое - к штуцеру 14 или 15. При этом нерабоча  половина датчика выполн ет роль компенсатора внешних воздействий .

Если к штуцерам 12, 13 или 14, 15 подвести давление Pi и Ра, а к одному из оставшихс  свободным штуцеров давление Рз, при этом нерабоча  половина пружины выполн ет роль компенсатора внешних воздействий , то выходной сигнал датчика давлений будет пропорционален перепаду давлений PI и Р2 и величине давлени  РЗ.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Датчик давлени , содержащий первый кольцеобразный разомкнутый магнитопро- вод в виде первой трубчатой пружины с двум  подвижными концами и неподвижным центральным стержнем, расположенным диаметрально в плоскости кольца по оси симметрии и консольно закрепленным внутри кольца, свободный конец которого образует с подвижными концами трубчатой пружины два первых рабочих зазора, при этом во внутренней полости трубчатой пружины установлена перва  перегородка, раздел юща  ее на две равные части, к каждой из которых подсоединен штуцер дл  подвода давлени , а также содержащий возбуждающую обмотку, размещенную на центральном стержне, и первую измерительную обмотку, выполненную в виде двух обмоток, размещенных на соответствующих

   -А

   концах трубчатой пружины и включенных встречно, отличающийс  тем, что, с целью расширени  области применени , он снабжен вторым кольцеобразным разомкнутым магнитопроводом в виде второй трубчатой пружины с двум  подвижными концами, св занным с неподвижным центральным стержнем и расположенным в плоскости , перпендикул рной плоскости первого магнитопровода, причем во внутренней полости второй трубчатой пружины установлена втора  перегородка, раздел юща  ее на две равные части, к каждой из которых подсоединен введенный дополнительный штуцер дл  подвода давлени , при этом введена втора  измерительна  обмотка , выполненна  в виде двух обмоток, вклю- ченных встречно и размещенных на соответствующих концах второй трубчатой пружины, образующих со стержнем два вторых рабочих зазора.

   Редактор Т.Иванова

   лX iiLiiiiii Ш

   й#4Составитель А.Кулакова

   Техред М.МоргенталКорректор И.Шмакова