RU1812464C

RU1812464C - Частотный датчик давлени

Info

Publication number: RU1812464C
Authority: RU
Inventors: Юрий Савельевич Кричевский
Original assignee: Научно-исследовательский институт прикладной механики
Priority date: 1991-05-15
Filing date: 1991-05-15
Publication date: 1993-04-30

Abstract

Использование: изобретение относитс к измерительной технике и позвол ет повысить точность измерени механических величин - силы, перемещени , давлени . Сущность изобретени : датчик содержит корпус 1, закрытый мембраной 2. Внутри корпуса с помощью плоской пружины 3 нат нута струна 4, подсоединенна к центральному выступу мембраны 2. Возбуждение колебаний и съем информации осуществл етс устройством 5. При приложении к центральному выступу мембраны 2 сосредоточенной силы или давлени к мембране 2 последн прогибаетс , измен етс сила нат жени струны 4 и частота ее колебаний. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Description

е зИзобретение относитс к измерительной технике, в частности, к частотным датчикам , и может быть -использовано при измерении механических величин - давлени , усили , перемещени .

Цель изобретени - повышение точности измерени давлени и расширение функциональных возможностей датчика.

Дл достижени этой цели известный струнный датчик, содержащий корпус, мембрану с центральным выступом и струну, один конец которой, подсоединен к центральному выступу мембраны, снабжен плоской пружиной с утолщением на одном конце, при этом другой ее конец закреплен на корпусе, второй конец струны св зан с утолщением пружины, расположенной перпендикул рно струне, а пружина предварительно сжата. Датчик может быть снабжен сильфоном, закрепленным на корпусе, при этом полости сильфона и корпуса сообщены через отверстие в стенке корпуса,

Перед установкой в датчик плоска пру- жина предварительно заневоливаетс таким образом.чтобы в распр мленном состо нии она создавала требуемую силу начального нат жени струны.

Величина утолщени пружины и масса выступа в центре мембраны выбираютс таким образом, чтобы статическа осадка концов- струны в поле силы т жести была бы одинаковой. Тем самым устран етс вли ние наклонов датчика на его показани .

При изменении окружающей температуры з струне возникает дополнительное усилие

ДР 1с(ОЬ -Ом) ДТ,- Сс,О)

где fc - длина струны;

GC -коэффициентлинейного расширени материала струны;

а и - коэффициент линейного расширени материала мембраны;

Сс - продольна жесткость струны.

В предлагаемом решении имеем:

ДРНС()& Сп,(2) где Сп - жесткость пружины; .

ак коэффициент линейного расширение материала корпуса;

At - приращение температуры.

В предлагаемой конструкции жесткость Сп пружины выбираетс , по крайней мере, на пор док меньше, чем продольна жесткость струны (Сп « Сс). Таким образом, дополнительное усилие в струне, а следовательно, и изменение частоты ее колебаний при изменении температуры будет,

по крайней мере, на пор док меньше, чем в известном техническом решении.

Благодар герметичности корпуса датчика его показани свободны от вли ни влажности атмосферы.

Если предлагаемый датчик используетс не в качестве измерител давлени , то дл компенсации вли ни давлени на показани может примен тьс сильфон малой 0 жесткости, соединенный с полостью датчика .

На чертеже изображен частотный датчик в разрезе.

Датчик содержит корпус 1, закрытый 5 мембраной 2. Внутри корпуса с помощью плоской пружины 3 нат нута струна 4, подсоединенна к центральному выступу мембраны 2. Возбуждение колебаний струны и сьем информации осуществл етс устройст- 0 вом 5.

Датчик работает следующим образом. При приложении к центральному выступу мембрана 2 сосредоточенной силы Р мембрана 2 прогибаетс и измен етс сила 5 нат жени струны, что приводит к изменению частоты ее колебаний. В этом режиме датчик может работать также как измеритель микроперемещений.

Аналогичный эффект будет происходить 0 ц при использовании датчика в качестве барометра . В этом случае атмосферное давление будет восприниматьс мембраной 2 как распределенна нагрузка.

Если вли ние изменени атмосферного 5 давлени на показани датчика нежелатель- . но, например, при измерении сил и перемещений , датчик снабжаетс дополнительным сильфоном 6 (показано пунктиром) дл компенсации изменени давлени . 0 Применение пружины 3 дл создани нат жени струны 4 позволило повысить точность работы датчика при изменени х окружающей температуры, а благодар герметичности конструкции его показани не 5 завис т от изменени параметров окружающей атмосферы.

Claims

Формула изобретени 1 .Частотный датчик давлени , содержащий герметичный корпус с чувствительным

0

элементом и установленную в нем струну,

устройство возбуждени и съема колебаний , при этом чувствительный элемент выполнен в виде мембраны с центральным выступом, а струна расположена перпенди- 5 кул рно плоскости мембраны и закреплена первым концом на ее центральном выступе, отличающийс тем, что, с целью . повышени точности, он снабжен плоской пружиной с утолщением на одном конце, при этом другой ее конец закреплен на кор

пусе, второй конец струны св зан с утолще-ных возможностей за счет измерени силы

нием плоской пружины, расположеннойи линейных перемещений, он снабжен сильперпендикул рнб струне, а плоска пружи-фоном, один торец которого закрыт, а друна предварительно сжата.гой закреплен на внешней стороне корпуса,

5при этом полости сильфона и корпуса сооб2 . Датчик по п. 1,отличающийс щены через отверстие, выполненное э стен- тем, что, с целью расширени функциональ-ке корпуса.