RU2620450C1 - Датчик давления - Google Patents
Датчик давления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2620450C1 RU2620450C1 RU2016131266A RU2016131266A RU2620450C1 RU 2620450 C1 RU2620450 C1 RU 2620450C1 RU 2016131266 A RU2016131266 A RU 2016131266A RU 2016131266 A RU2016131266 A RU 2016131266A RU 2620450 C1 RU2620450 C1 RU 2620450C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inductive
- additional
- inductive coil
- ferromagnetic core
- rod
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
- G01L9/10—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of variations in inductance, i.e. electric circuits therefor
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
Изобретение относится к приборостроению, а именно к датчикам давления, содержащим упругий чувствительный элемент (ЧЭ) и дифференциально-индуктивный преобразователь (ДИП). Датчик давления имеет ЧЭ 1, непосредственно воспринимающий давление контролируемой среды 2. ДИП состоит из блока индуктивных катушек 3 и штока 4 с плунжером 5. Плунжер 5 расположен внутри блока индуктивных катушек 3. Над блоком индуктивных катушек 3 расположена дополнительная индуктивная катушка 6. На штоке 4 установлен ферромагнитный сердечник 7. Линейный размер ферромагнитного сердечника 7 вдоль оси штока 4 равен или незначительно превышает линейный размер дополнительной индуктивной катушки 6. Часть ферромагнитного сердечника 7, соответствующая не менее 1/5 и не более 4/5 линейного размера дополнительной индукционной катушки 6, находится внутри катушки 6. ЧЭ 1, ДИП, дополнительная индуктивная катушка 6 и ферромагнитный сердечник 7 помещены в корпус 8, который закрывается крышкой 9. Технический результат – обеспечение возможности бездемонтажной поверки, которая обеспечивается наличием дополнительной индуктивной катушки, расположенной на одной оси с блоком индуктивных катушек ДИП датчика давления. 1 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к приборостроению, а именно к датчикам давления, содержащим упругий чувствительный элемент (ЧЭ) и дифференциально-индуктивный преобразователь (ДИП).
Известны датчики абсолютного и избыточного давления, например типа ДАД-7 и ДИД-7 [1]. Основными измерительными узлами известных датчиков давления являются:
- ЧЭ, непосредственно воспринимающий давление контролируемой среды;
- ДИП, осуществляющий преобразование перемещения плунжера в электрический сигнал - напряжение переменного тока.
ДИП состоит из блока индуктивных катушек и штока с плунжером, причем шток жестко закреплен к упругому чувствительному элементу. Блок индуктивных катушек имеет одну первичную катушку и две одинаковые вторичные катушки, включенные между собой последовательно и встречно.
Известный датчик давления работает следующим образом.
Под действием давления контролируемой среды происходит деформация ЧЭ и перемещение плунжера, вызывающие изменение взаимоиндуктивности катушек. В результате этого во вторичных катушках появляется переменное напряжение, пропорциональное перемещению плунжера.
Недостатком известных датчиков давления является отсутствие возможности осуществлять поверку без демонтажа датчика давления с контролируемого объекта.
Датчик давления, выполненный по предлагаемому изобретению, имеет возможность бездемонтажной поверки. Для обеспечения этой возможности ДИП датчика давления имеет дополнительную индуктивную катушку, расположенную на одной оси с блоком индуктивных катушек. Кроме того, на штоке установлен цилиндрический ферромагнитный сердечник, основная ось которого совпадает с осью штока. Цилиндрический ферромагнитный сердечник частично находится внутри дополнительной индуктивной катушки на глубине не менее 1/5 и не более 4/5 линейного размера дополнительной индуктивной катушки по ее оси.
На рис. 1 изображена конструктивная схема датчика давления.
Датчик давления имеет ЧЭ 1, непосредственно воспринимающий давление контролируемой среды 2. ДИП состоит из блока индуктивных катушек 3 и штока 4 с плунжером 5. Плунжер 5 расположен внутри блока индуктивных катушек 3. Над блоком индуктивных катушек 3 расположена дополнительная индуктивная катушка 6. На штоке 4 установлен ферромагнитный сердечник 7. Линейный размер ферромагнитного сердечника 7 вдоль оси штока 4 равен или незначительно превышает линейный размер дополнительной индуктивной катушки 6. Часть ферромагнитного сердечника 7, соответствующая не менее 1/5 и не более 4/5 линейного размера дополнительной индукционной катушки 6, находится внутри катушки 6. ЧЭ 1, ДИП, дополнительная индуктивная катушка 6 и ферромагнитный сердечник 7 помещены в корпус 8, который закрывается крышкой 9.
При измерении давления, выполненного по предлагаемому изобретению, функционирование датчика давления происходит так же, как и у известных приборов [1]. Под действием давления контролируемой среды 2 ДИП осуществляет преобразование перемещения плунжера 5 в изменение взаимоиндуктивности катушек. В результате этого во вторичных катушках появляется переменное напряжение, пропорциональное перемещению плунжера 5.
Поверка датчика давления без демонтажа с контролируемого объекта осуществляется следующим образом.
В результате подачи постоянного тока I в дополнительную индуктивную катушку 6, в которую частично входит ферромагнитный сердечник 7, обладающий большой относительной магнитной проницаемостью, возникает магнитодвижущая сила, действующая на ферромагнитный сердечник 7 и втягивающая его внутрь дополнительной индуктивной катушки 6. Поскольку ферромагнитный сердечник 7 и плунжер 5 находятся на штоке 4, то плунжер 5 приобретает такое же перемещение. Цилиндрический ферромагнитный сердечник 7 перемещается вместе со штоком 4 и деформирует ЧЭ 1. При прекращении подачи тока I в дополнительную индуктивную катушку 6 действие магнитодвижущей силы прекращается, и шток 4, жестко связанный с ЧЭ 1, принимает свое прежнее положение, соответствующее давлению контролируемой среды 2. Перемещение ферромагнитного сердечника 7 и плунжера 5 зависят от жесткости ЧЭ 1, параметров дополнительной индуктивной катушки 6, относительной магнитной проницаемости ферромагнитного сердечника 7, а также от величины тока I. Изменение положения плунжера 5 регистрируется по изменению переменного напряжения U во вторичных катушках ДИП
где UP - напряжение, вызванное рабочим давлением контролируемой среды 2, при токе I=0; UPI - напряжение, вызванное суммарным действием рабочего давления контролируемой среды 2 и постоянным током I в дополнительной индуктивной катушке 6. Ток I не должен принимать значений, при которых ферромагнитный сердечник 7 занимает все пространство внутренней части дополнительной индуктивной катушки 6. Контрольным параметром состояния работоспособности датчика давления служит калибровочный фактор
До начала эксплуатации датчика давления экспериментально снимается зависимость калибровочного фактора k от величины тока I, подаваемого на дополнительную индуктивную катушку 6 при изменении давления контролируемой среды 2 по всей шкале. Значения калибровочного фактора заносятся в паспорт и электронную базу данных. При бездемонтажной поверке измеряются напряжения UP, UPI и ток I, вычисляется изменение напряжения на вторичных катушках U по формуле (1) и вычисляется действительное значение калибровочного фактора по формуле (2) при действующем рабочем давлении контролируемой среды 2. Вычисленное значение калибровочного фактора сопоставляется с его паспортным значением. Датчик давления соответствует своим метрологическим характеристикам, если измеренный калибровочный фактор соответствует паспортному значению в пределах основной допустимой погрешности датчика давления.
Предлагаемое изобретение позволяет во время эксплуатации изымать дополнительную индуктивную катушку 6 из корпуса 8 без нарушений функционирования датчика давления. Благодаря этому имеется возможность осуществлять периодическую поверку дополнительной индуктивной катушки 6, или устанавливать дополнительную индуктивную катушку 6 в корпус 8 и использовать ее только при бездемонтажной поверке датчика давления.
ИСТОЧНИК ИНФОРМАЦИИ
1. Датчик абсолютного давления ДАД-7 и датчик избыточного давления ДИД-7, техническое описание и инструкция по эксплуатации, Министерство приборостроения, средств автоматизации и систем управления, 1977 г.
Claims (1)
- Датчик давления, содержащий дифференциально-индуктивный преобразователь, состоящий из блока индуктивных катушек и штока с плунжером, и упругий чувствительный элемент, причем шток закреплен к упругому чувствительному элементу, отличающийся тем, что дифференциально-индуктивный преобразователь имеет дополнительную индуктивную катушку, расположенную на одной оси с блоком индуктивных катушек, а на штоке установлен цилиндрический ферромагнитный сердечник, введенный внутрь дополнительной индуктивной катушки на глубину не менее 1/5 линейного размера дополнительной индуктивной катушки вдоль ее оси.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016131266A RU2620450C1 (ru) | 2016-07-29 | 2016-07-29 | Датчик давления |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016131266A RU2620450C1 (ru) | 2016-07-29 | 2016-07-29 | Датчик давления |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2620450C1 true RU2620450C1 (ru) | 2017-05-25 |
Family
ID=58881420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016131266A RU2620450C1 (ru) | 2016-07-29 | 2016-07-29 | Датчик давления |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2620450C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU885845A1 (ru) * | 1978-07-24 | 1981-11-30 | Куйбышевский политехнический институт им.В.В.Куйбышева | Датчик давлени |
| SU1677538A1 (ru) * | 1989-05-22 | 1991-09-15 | Ростовский институт инженеров железнодорожного транспорта | Индуктивный датчик давлени |
| RU2295709C1 (ru) * | 2005-06-21 | 2007-03-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет | Устройство для измерения давления |
| CN202305098U (zh) * | 2011-10-26 | 2012-07-04 | 北京精密机电控制设备研究所 | 一种小型电感式压差传感器 |
| CN203241188U (zh) * | 2013-03-18 | 2013-10-16 | 天津俞昌科技有限公司 | 一种电感式差压传感器 |
-
2016
- 2016-07-29 RU RU2016131266A patent/RU2620450C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU885845A1 (ru) * | 1978-07-24 | 1981-11-30 | Куйбышевский политехнический институт им.В.В.Куйбышева | Датчик давлени |
| SU1677538A1 (ru) * | 1989-05-22 | 1991-09-15 | Ростовский институт инженеров железнодорожного транспорта | Индуктивный датчик давлени |
| RU2295709C1 (ru) * | 2005-06-21 | 2007-03-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет | Устройство для измерения давления |
| CN202305098U (zh) * | 2011-10-26 | 2012-07-04 | 北京精密机电控制设备研究所 | 一种小型电感式压差传感器 |
| CN203241188U (zh) * | 2013-03-18 | 2013-10-16 | 天津俞昌科技有限公司 | 一种电感式差压传感器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2938983B1 (en) | Non-contact magnetostrictive sensing systems and methods | |
| US4627292A (en) | AC transducers, methods and systems | |
| CN107064561B (zh) | 一种单轴加速度传感器的标定装置及标定方法 | |
| CN103245819A (zh) | 采用磁激励谐振压阻式悬臂梁测量直流电流或直流电压的方法 | |
| Bera et al. | Study of a pressure transmitter using an improved inductance bridge network and bourdon tube as transducer | |
| CN109387796B (zh) | 用于磁致伸缩式扭矩传感器的改进的间隙补偿 | |
| CN103868632A (zh) | 一种基于涡流阻抗法的非接触式锚杆拉力测量方法 | |
| EP2538177A2 (en) | Inductive sensor with datum adjustment | |
| CN205537490U (zh) | 一种lvdt位移传感器铁芯安装结构 | |
| RU2620450C1 (ru) | Датчик давления | |
| US2887882A (en) | Pressure-voltage transducing element | |
| KR20120088680A (ko) | 자장 측정용 측정 장치 및 측정 방법 | |
| Babu et al. | A wide range planar coil based displacement sensor with high sensitivity | |
| US9804286B2 (en) | Method of optimising the output of a sensor for indicating the relative location of a mettalic object | |
| EP2957931B1 (en) | Sensor and optimising method therefor | |
| RU2367902C1 (ru) | Индуктивный датчик перемещений | |
| George et al. | Signal Processing in LVDT for automatic calibration | |
| US20150369584A1 (en) | Sensor | |
| EP4056955B1 (en) | Linear position sensing components | |
| Gobi et al. | Design, development and performance evaluation of eddy current displacement sensor based pressure sensor with target temperature compensation | |
| Gandini et al. | Capacitive Displacement Sensor for a Self-Sensing Shock-Absorber Piston-Cylinder Mechanism | |
| Li et al. | Parameter identification of inertial velocity sensor for low-frequency vibration measurement | |
| US11127507B2 (en) | Fuel rod sensor system with inductive coupling | |
| van der Weijde et al. | Influence of internal oscillations on force sensing in coil springs | |
| Gobi et al. | Design of Non-contact transduction based Pressure Sensor using Tunneling magnetoresistive (TMR) principle |