SU1154566A1

SU1154566A1 - Magneto-elastic pressure transducer

Info

Publication number: SU1154566A1
Application number: SU843688280A
Authority: SU
Inventors: Сурен Акопович Манукян; Андраник Артаваздович Гамбарян
Original assignee: Ереванский политехнический институт им.К.Маркса
Priority date: 1984-01-12
Filing date: 1984-01-12
Publication date: 1985-05-07

Abstract

1. МАГНИТОУПРУГИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ, содержащий два полых коаксиальных цилиндра, соединенных между собой четным числом радиальных стержней с размещенными на них поочередно измерительной и намагничивающей обмотками, отличающийс тем, что, с целью расширени функциональных возможностей путем измерени давлени жидкостей и газов и повьшени чувствительности , он снабжен подвод щими трубопроводами с фланцами, герметично прикрепленными к торцовым част м коаксиальных цилиндров, а части стенки внутреннего цилиндра между радиаль ными стержн ми через один выполнены вогнутым, при этом внутренн поверхность внутреннего цилиндра имеет герсл метизирующее покрытие. ел iU : З: а1. MAGNETIC ELECTRIC PRESSURE TRANSFORMER, containing two hollow coaxial cylinders interconnected by an even number of radial rods with alternating measuring and magnetizing windings placed on them, characterized in that, in order to expand the functionality by measuring the pressure of liquids and gases and sensitization, they are equipped with supply lines with flanges tightly attached to the end parts of coaxial cylinders, and parts of the wall of the inner cylinder between rad GOVERNMENTAL al rods through a concave formed at the inner surface of the inner cylinder has gersl metiziruyuschee coating. ate iU: W: a

Description

. 2. Преобразователь по п. 1, отличающийс тем, что в нем полость- внутреннего цилиндра и подвод щих трубопроводов разделена продольной перегородкой, соедин ющей диаметрально противоположные радиальные стержни на две герметичные камеры , при этом перегородка покрыта с двух сторон герметизирующей оболочкой , а камеры снабжены подвод щими и отвод щими штуцерами.. 2. The converter according to claim 1, characterized in that in it the cavity-inner cylinder and inlet pipelines are divided by a longitudinal partition connecting the diametrically opposite radial rods into two hermetic chambers, while the partition is covered on both sides with a sealing sheath, and the chambers are equipped with inlet and outlet fittings.

Изобретение относитс к технике измерени давлений, а точнее к преобразовател м , принцип действи которых основан на изменении магнитных свойств материала в зависимости от нагрузки.The invention relates to a technique for measuring pressures, and more specifically to converters, the principle of action of which is based on a change in the magnetic properties of a material depending on the load.

Известен магнитоупругий преобразователь давлени объемного нагружени , содержащий магнитопровод в виде составного цилиндра, обмоток намагничивани и измерени , расположенных между цилиндрами РД.A magnetoelastic bulk loading pressure transducer is known, comprising a magnetic core in the form of a composite cylinder, magnetization and measurement windings located between the cylinders of the taxiway.

Однако этот преобразователь имеет недостаточную чувствительность, при нулевом значении измер емого давлени выходное напр жение не равно нулю и при изменении температуры измер емой среды характеристики преобразовател измен ютс , вследствие чего увеличиваетс погрешность измерени . However, this transducer has insufficient sensitivity, at zero measured pressure, the output voltage does not equal zero and the transducer characteristics change with changing temperature of the measured medium, as a result of which the measurement error increases.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению вл етс магиитоупруги преобразователь усилий, содержащий два полых коаксиальных цилиндра, соединенных между собой четным число радиальных стержней с размещенными н них поочередно измерительной и намагничивающей обмотками f23.The closest in technical essence and the achieved result to the invention is a magnetoelastic force transducer containing two hollow coaxial cylinders interconnected by an even number of radial rods with alternating measuring and magnetizing windings f23 interposed on them.

При изменении давлений с помощью известного преобразовател чувствительность недостаточна, при нулевом значении измер емого давлени выходное напр жение -не равно нулю и при изменении температуры измер емой ере ды измен ютс характеристики преобразовател , вследствие чего уменьшаетс точность измерени .When pressure changes with the help of a known converter, the sensitivity is insufficient, at zero measured pressure, the output voltage is not zero, and when the temperature of the measured transfer changes, the characteristics of the converter change, resulting in reduced measurement accuracy.

Кроме того, преобразователь невозможно использовать дл измерени давлени и разности давлений жидкостей и газов.In addition, the transducer cannot be used to measure the pressure and pressure difference of liquids and gases.

Цель изобретени - расширение функциональных возможностей путемThe purpose of the invention is to expand the functionality by

измерени давлени жидкостей и газов и повышение чувствительности.measuring pressures of liquids and gases and increasing sensitivity.

Указанна цель достигаетс тем, что магнитоупругий преобразователь давлени , содержащий два полых коаксиальных цилиндра, соединенных между собой четным числом радиальных стержней с размещенными на них поочередно измерительной и намагничивающей обмотками,снабжен подвод щими трубопроводами с фланцами, герметично прикрепленными к торцовым част м коаксиальных цилиндров, а части стенки внутреннего цилиндра между радиальными стержн ми через один выполнены вогнутьми, при этом внутренн поверхность внутреннего цилиндра имеет герметизирующее покрытие.This goal is achieved by the fact that a magnetoelastic pressure transducer containing two hollow coaxial cylinders interconnected by an even number of radial rods with alternating measuring and magnetizing windings placed on them, is provided with supply pipes with flanges, hermetically attached to the end parts of coaxial cylinders and parts of the wall of the inner cylinder between the radial rods through one are made concave, while the inner surface of the inner cylinder has a herme coating coating.

Кроме того, в преобразователе полость внутреннего цилиндра и подвод щих трубопроводов разделена продольной перегородкой, соедин ющей диаметрально противоположные, радиальные стержни на две герметичные камеры, при этом перегородка покрыта с двух сторон герметизирующей оболочкой, а камеры снабжены подвод щими и отвод щими штуцерами.In addition, in the transducer, the cavity of the inner cylinder and inlet pipelines is divided by a longitudinal partition connecting the diametrically opposite radial rods into two hermetic chambers, while the partition wall is covered on both sides with a sealing sheath, and the chambers are equipped with inlet and outlet fittings.

На фиг.1 и 2 представлен преобразователь дл измерени давлени в двух проекци х; на фиг.З - схема замещени магнитной цепи магнитопровода; на фиг. f н b - преобразователь дл измерени разности давлений в двух проекци х.Figures 1 and 2 show a transducer for measuring pressure in two projections; FIG. 3 is a circuit for replacing a magnetic circuit of a magnetic circuit; in fig. fn b is a transducer for measuring the pressure difference in two projections.

Преобразователь давлени (фиг.1 и 2) содержитзамкнутый в виде полого цилиндра магнитопровод 1 с отверсти ми 2 и элементами 3 стенки внутреннего цилиндра, воспринимающими дав|Ление , обмотки намагничивани 4 и измерени 5, расположенные на радиальных стержн х 6, отверсти 7 дл креп3The pressure transducer (Figures 1 and 2) contains a magnetic circuit 1 closed in the form of a hollow cylinder with holes 2 and elements 3 of the wall of the internal cylinder, receiving pressure | Licenie, magnetizing windings 4 and measuring 5 located on radial rods x 6, holes 7 for crepe 3

лени , герметизирующую прокладку 8 из м гкого материала, например из резины, металлические шайбы 9, установленные между торцами магнитопровода и прокладкой, и трубопроводы; 10 с фланцами. Элементы 3 стенки внутреннего полого цилиндра магнитопровода через один выполнены вогнутыми . Прокладка 8 герметизирует магнитопровод с отверсти ми 2 от измер емой среды. Ширина элементов 3 меньше ширины внешней части магнитопровода , вследствие чего между шайбами и внутренней поверхностью, воспринимающей нагрузку, образуетс свободное пространство. Это исключает возможность возникновени осевого напр жени в магнитопроводе и не преп тствует расширению внутреннего диаметра преобразовател при давлении . Обмотки намагничивани чередуютс с измерительными обмотками и соединены так, что магнитные потоки этих обмоток в стержн х измерительных обмоток вычитаютс (фиг.З). Измерительные обмотки подключены последовательно и выходные напр жени суммируютс .laziness, a sealing gasket 8 made of a soft material, such as rubber, metal washers 9 installed between the ends of the magnetic circuit and the gasket, and pipelines; 10 with flanges. The elements 3 of the wall of the inner hollow cylinder of the magnetic circuit through one are made concave. The gasket 8 seals the magnetic core with holes 2 from the measured medium. The width of the elements 3 is less than the width of the outer part of the magnetic circuit, as a result of which there is free space between the washers and the inner surface that receives the load. This eliminates the possibility of axial stress in the magnetic core and does not prevent the expansion of the internal diameter of the transducer under pressure. The magnetization windings alternate with the measuring windings and are connected so that the magnetic fluxes of these windings in the measuring winding rods are subtracted (Fig. 3). The measuring windings are connected in series and the output voltages are added together.

В схеме 4 (фиг.4) , RM мз магнитные сопротивлени участков (фиг.З) be, ab, ef, dc, be и cf(ab) соответственно, F - магнитодвижуща сила, созданна обмоткой намагничивани , 9, и Pg - магнитные потоки.In scheme 4 (Fig. 4), RM mz are the magnetic resistances of the sections (Fig. 3) be, ab, ef, dc, be and cf (ab), respectively, F is the magnetomotive force created by the magnetizing winding, 9, and Pg are magnetic streams.

Преобразователь дл измерени давлени работает следующим образомThe pressure transmitter works as follows.

При Р О схема симметрична: R,, Кд R Mi RM4 поэтому магнитные потоки , PZ ) через R, результирующий магнитный поток Р - zНа выходе измерительной обмотки напр жение равно нулю.When Р О the circuit is symmetric: R ,, Kd R Mi RM4 therefore magnetic fluxes, PZ) through R, the resulting magnetic flux P - z At the output of the measuring winding, the voltage is zero.

664664

Когда Р О участок ef раст гиваетс , а участок de сжимаетс , маг нитное сопротивление R увеличиваетс , а магнитное сопротивление R «i уменьшаетс ,в результате этого 2 уменьшаетс , , увеличиваетс , через магнитный поток Р f, -Р На выходе измерительной обмотки по лучают напр жение, пропорциональное давлению.When P O the area ef is stretched and the area de shrinks, the magnetic resistance R increases and the magnetic resistance R "i decreases, as a result of which 2 decreases, increases, through the magnetic flux P f, -R At the output of the measuring winding, voltage proportional to pressure.

Остальные участки магнитопровода работают анат«чгичным образом.The remaining sections of the magnetic circuit are working anatically.

С целью обеспечени возможнЪстиIn order to ensure the possibility of

измерени разности давлени в предложенном преобразователе дл измерени давлени внутренн поверхность магнитопровода, воспринимающа нагрузку разделена на две идентичныеmeasuring the pressure difference in the proposed pressure transducer for measuring the internal surface of the magnetic core, the load sensing is divided into two identical

части перегородкой 11 (фиг. 4 и 5), соедин ющей радиальные стержни намагничивающей обмотки. Обе части снабжены герметизирующей прокладкой 8 (фиг.5). Обмотки измерени , расположенные по разные стороны перегород ки, между собой соединены так, что выходные напр жени вычитаютс (фиг.4). Давлени Р и Pg, разность которых измер етс , подвод тс по разные стороны перегородки. С помощью перегородки 11 преобразователь разделен на две части, кажда из которых работает как автономный преобразователь давлени . На выходе измерительных обморок каждой части получают напр жение, пропорциональное соответствующему измер емому давлению, а на выходе преобразовател - напр жение, пропорциональное разности давлений.part by partition 11 (Figures 4 and 5) connecting the radial rods of the magnetizing winding. Both parts are equipped with a sealing gasket 8 (figure 5). The measurement windings located on different sides of the partition are interconnected so that the output voltages are subtracted (Fig. 4). The pressures P and Pg, the difference of which is measured, are supplied on opposite sides of the partition. By means of a partition 11, the converter is divided into two parts, each of which operates as an autonomous pressure converter. At the output of the measuring fainting of each part, a voltage is obtained proportional to the corresponding measured pressure, and at the output of the converter - a voltage proportional to the pressure difference.

Благодар дифференциальной конструкции преобразователь имеет высокую чувствительность.Due to the differential design, the converter has a high sensitivity.

Claims

1. MAGNETOELASTIC PRESSURE TRANSDUCER, containing two hollow coaxial cylinders, connected by an even number of radial rods with alternating measuring and magnetizing windings placed on them, characterized in that, in order to expand functionality by measuring the pressure of liquids and gases and increasing sensitivity, it is equipped with supply pipelines with flanges hermetically attached to the end parts of the coaxial cylinders, and the wall parts of the inner cylinder between the radial E rods through one formed concave, the inner surface of the inner cylinder has a sealing coat.

Fs / t

/ • 2. Converter by π. 1, characterized in that in it the cavity of the inner cylinder and the supply pipelines is divided by a longitudinal partition connecting diametrically opposite radial rods into two sealed chambers, while the cover with the casing is provided with a shell on both sides, leading the seal chamber to the outlet fittings.