SU1328698A1 - Устройство дл измерени давлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к приборостроению . Цель изобретени  - увеличение линейного участка выходной характеристики с одновременным уменьшением габаритов в направлении перемещени  чувствительного элемента. При подаче в чувствительный элемент давлени  жесткий центр перемещаетс . В процессе перемещени   кор  площадь торца среднего стержн  магни- топровода останетс  полностью перекрытой  корем, площадь торца у одного из крайних стержней увеличиваетс , а у другого уменьшаетс . Магнитный поток, соответственно , в одном крайнем стержне увеличиваетс , а в другом уменьшаетс . Магнито- проводы и  кор  идентичны по форме и конструкции . Перемещение  кор  пропорционально измер емому давлению, выходное напр жение датчика также пропорционально измер емому давлению. 4 ил. ог ND 00 О5 СО 00

Description

Изобретение относитс  к приборам дл  измерени  давлени .

Целью изобретени   вл етс  увеличение линейного участка выходной характеристики с одновременным уменьшением габаритов в направлении переме1цени  чувствительного элемента.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство , общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 2 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - электрическа  схема устройства .

Устройство содержит упругий чувствительный элемент 1 в форме мембраны, два идентичных трехстержневых магнито- провода 2 и 3, на средних стержн х которых расположены обмотки 4 и 5 возбуждени  (первичные), подключенные параллельно к источнику питани , а на крайних стержн х - две пары сигнальных обмоток 6,7, и 8, 9 (вторичные), соединенные между собой последовательно, два  кор  10 и 11, жестко закрепленные на стержне 12 чувствительного элемента 1 симметрично относительно его центра, корпус 13, на котором закреплены магнитопроводы 2 и 3 и чувствительный элемент 1, закрываемые кожухом 14.

Якор  10 и 11 выполнены в виде пластины , профиль каждой из которых образуетс  двум  пр моугольными участками, смещенными относительно прилегающих боковых поверхностей на величину, равную щагу стержней магнитопровода. Оба  кор  располагаютс  относительно магнитопроводов 2 и 3 таким образом, что при давлении, равном нулю, они перекрывают половину площади торцов крайних стержней магнитопроводов и всю площадь средних стержней, т. е. суммарна  щирина пр моугольных участков каждой пластины равна удвоенной толщине стержней магнитопроводов.

Обмотки 4 и 5 возбуждени  подключаютс  параллельно к источнику переменного тока, две сигнальные обмотки (вторичные ) на каждом из магнитопроводов соединены между собой встречно, а пары сигнальных обмоток - последовательно.

Устройство работает следующим образом .

При включении питани  в обмотках возбуждени  (первичных) протекает ток I, который возбуждает магнитный поток, проход щий через средний стержень магнитопровода ,  корь и крайние стержни, пронизЕ - ва  вторичные обмотки. При этом в них наводитс  напр жение

и 1ЛФ W-2,

(i:

где со - частота напр жени  питани ;55 где б ы и t/62 - напр жени  на концах сигФ - магнитный поток, пронизывающийнальных обмоток магнитовторичную обмотку;проводов 2 и 3 соответст .W2-ЧИСЛО ВИТКОВ во вторичной обмотке.венно.

(2)

При подаче в чувствительный элемент 1 давлени  Р жесткий центр чувствительного элемента 1 перемещаетс , измен   положение  корей относительно магнитопроводов. В процессе перемещени   кор  площадь торца среднего стержн  магнитопроводов остаетс  полностью перекрытой  корем, а площадь торца у одного из крайних стержней увеличиваетс , у другого уменьшаетс . Следовательно, магнитный поток Ф в одном крайнем стержне увеличиваетс , а в другом уменьщаетс .

Зависимость магнитного потока Ф от перемещени   кор  /г

m (co±h} 5 b-f,

где I - ток в первичной обмотке;

wi -число витков в первичной обмотке;

R - магнитное сопротивление воздущного зазора между  корем и крайним

Qстержнем магнитопровода

b(co±h}. цоб

b - ширина торца стержн  магнитопровода;

5 Со - половина высоты торца магнитопровода;

б - длина воздушного зазора между  корем и торцом магнитопровода; |1о-магнитна  проницаемость воздуха. Знак «4- перед /г соответствует увели- 0 чению плондади перекрыти  торца стержн , знак «- - уменьщению. Подставив (2) в (1), получают напр жени , наводимые в сигнальных обмотках. Дл  обмоток 7 и 9, размещенных на стержн х, у которых при перемещении  кор  площадь перекрыти   корем 5 торца стержн  магнитопровода увеличиваетс , напр жение равно

У, ШШ,.Ш2/1|10 5 1

о

(3)

дд Дл  обмоток 6 и 8, у которых при перемещении  кор  площадь перекрыти   корем торца стержн  уменьшаетс , напр жение равно

45

пI Ь(Сй-Л)

ty2 comiiay2/iM-o

(4)

На концах пары сигнальных обмоток, соединенных встречно

и, ,.(5)

Так как пары сигнальных обмоток на 50 магнитопроводах 2 и 3 соединены последовательно , то выходное напр жение датчика равно

U, Ub. + U

62,

(6)

Подставив (3) и (4) в (5), по пучают (У(,2(ода|Ш2/цо- /С,(7)

где К 2ыш1Ш2/Цо - посто нный коэффициент .

Так как магнитопроводы 2 и 3 и  кор  10 и 11 идентичны по форме и конструкции , то Ub ilb -Ub2- Отсюда из (7) и (6) получают

.

(8)

Таким образом, поскольку перемещение  кор  h пропорционально измер емому давлению , то, следовательно, выходное напр жение датчика Uj, также пропорционально измер емому давлению.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  давлени , содержащее дифференциально-трансформаторный датчик перемещении, выполненный в виде двух трехстержневы.х магнитопрово- дов с первичными обмотками, расположенными на средних стержн х, вторичными обмотками , соединенными встречно, и  кор , жестко закрепленного на чувствительном элементе , выполненном в форме мембраны, отличающеес  тем, что, с целью увеличени  линейного участка выходной характеристики с одновременным уменьшением габаритов в направлении перемещени  чувствительного элемента, первичные обмотки подключены параллельно, отдельные пары вторичных обмоток, расположенные на крайних стержн х каждого из магнитопроводов, соединены между собой последовательно, а  корь выполнен в виде двух пластин, кажда  из которых состоит из двух пр моугольных участков, смещенных по прилегающей боковой стороне на величину, равную щагу стержней магнитопровода, причем суммарна  ширина пр моугольных участков каждой пластины равна удвоенной толщине стержней магнитопроводов.

   П 10

   sV

   I

   / Л./ - /-Ч/ МЙ1 у///////

   1

   у//////////.

   I 1}

   fet

   Фаг. 2

   10

   Фиг.д