SU1483295A1 - Датчик давлени сыпучих сред - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  давлени  на контактной поверхности и в массиве различных сыпучих сред, грунтов, асфальтобетонных смесей. Цель изобретени - повышение точности измерени . Под давлением среды в результате магнитоупругого эффекта происходит изменение магнитной проницаемости пластины 1. Это приводит к изменению величины основного магнитного потока обмотки 4 и соответственно вихревых токов, наводимых в пластине 1. Разность потоков в обмотках 4 и 5, измеренна  мостовой схемой, будет пропорциональна измер емому давлению. При изменени х температуры магнитна  проницаемость в пластинах 1 и 2 и фаза магнитного потока вихревых токов, наводимых в пластинах, измен ютс  одинаково, что обеспечивает взаимную компенсацию температурных изменений токов в обмотках 4 и 5. 1 ил.

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения давления на контактной поверхности и в массиве различных сыпучих сред, грунтов, асфальтобетонных смесей.

Цель изобретения - повышение технологичности конструкции датчика,расширение области его применения и повышение точности измерений.

На чертеже изображен датчик давления сыпучих сред, разрез.

Датчик содержит две воспринимающие давление среды круглые пластины 1 и 2, которые приклеень; эпоксвдным компаундом к основаниям цилиндрического корпуса 3, имеющего на основаниях кольцевые канавки, в которых расположены рабочая 4 и компенсационная 5 обмотки. Снаружи корпуса 3 по его окружности установлен эла’стичный кольцевой элемент 6.

Пластина 1 выполнена из магнитоупругого материала, а пластина 2 из материала, у которого магнитна'я проницаемость и электрическая проводимость примерно такие же, как и у материала пластины 1, Корпус 3 выполнен из ферромагнитного материала с высоким удельным электрическим сопротивлением, напримерферрита.

Рабочая 4 и компенсационная 5 обмотки запитываются переменным напряжением и включаются в мостовую или иную измерительную схему, позволяющую измерять разность токов в этих обмотках.

Датчик давления работает следующим образом.

Под действием переменного напряжения, приложенного к обмоткам 4 и 5, вокруг обмоток возбуждаются одинаковые магнитные потоки, которые пронизывают пластины 1 и 2 и наводят в них вихревые токи, создающие уже свои магнитные потоки. Магнитные потоки вихревых токов и основные магнитные потоки обмоток 4 и 5 образуют результирующие магнитные потоки, которые определяют индуктивные сопротивления обмоток 4 и 5. При одинаковых магнитных проницаемоетях и электрических проводимостях пластин 1 и 2,вихревые токи в этих пластинах и магнитные потоки вихревых токов одинаковы. Следовательно одниховы и результирую-. щие магнитные обмотки 4 и 5 и равны индуктивные сопротивления и токи в обмотках 4 и 5, а разность токов равна нулю.

При давлении среды в результате магнитоупругого эффекта происходит изменение магнитной проницаемости пластины 1. Это приводит к изменению величины основного магнитного потока обмотки 4 и вихревых токов, наводимых в пластине 1, а также величины и фазы магнитного потока этих вихревых токов. При этом изменение по величине основного магнитного потока и магнитного потока вихревых токов в результате изменения сопротивления магнитной цепи незначительно сказывается на изменении результирующего магнитного потока обмотки 4, так как полное магнитное сопротивление для основного магнитного потока обмотки 4 и магнитного потока вихревых токов преимущественно определяется магнитным сопротивлением зазора между пластиной-1 и корпусом 3, образованного клеевым соединением. Изменение фазы магнитного потока вихревых токов, наводимых в пластине 1, в значительной мере оказывается на изменение результирующего магнитного потока обмотки 4, поэтому даже при незначительных изменениях магнитной проницаемкости пластины 1 за счет изменения фазы магнитного потока вихревых токов, наводимых в этой пластине, происходит заметное изменение результирующего магнитного потока обмотки 4. В результате этого происходит изменение индуктивного сопротивления и тока в обмотке 4, Разность токов в обмотках 4 и 5, измеренная с помощью мостовой схемы, пропорциональна измеряемому давлению.

При изменениях температуры магнитная проницаемость пластин 1 и 2 и фаза магнитного потока вихревых то— ков, наводимых в этих пластинах, изменяются одинаково, что обеспечивает взаимную компенсацию температурных изменений токов в обмотках 4 и 5.

Эластичный кольцевой элемент 6 уменьшает поперечную чувствительность датчика и снижает эффект ориентации.

Небольшая толщина пластин 1 и 2 корпуса 3 позволяет получить отношение высоты датчика к его поперечному размеру, намного меньшее ‘0,2, а отсутствие на поверхностях датчика каких-либо выступающих элементов не только повышает точность измерений, но и позволяет проводить измерения как в массиве сыпучих сред, так и >

на их контактных поверхностях, что .’ расширяет область применения датчика давления.

• Пластины I и 2, корпус 3, обмотки 4 и 5 просты в изготовлении и не требуют специальной подготовки при сборке датчика, что повышает технологичность его конструкции.

Предлагаемый датчик позволяет повысить качество измерительных процессов и удешевить серийное изготовление датчиков давления сыпучих сред. )

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Датчик давления сыпучих сред , содержащий эластичный кольцевой эле- 2 мент, связывающий две воспринимающие давление круглые пластины, и преобразователь давления в электрический сигнал, отличающий ся тем, что, с целью повышения точности измерения, расширения области применения и повышения технологичности, в него введен диск из ферромагнитного материала, на торцовых поверхностях которого выполнены расположенные одна под другой кольцевые концентрические проточки, при этом преобразователь выполнен в виде рабочей и компенсационной обмоток, расположенных в упомя·; нутых проточкаха воспринимающие давление пластины закреплены на торцовых поверхностях диска, причем пластина, расположенная со стороны рабочей обмотки, выполнена из магнитоупругого материала, а пластина, расположенная со стороны компенсационной обмотки - из материала, у которого магнитная проницаемость и электрическая проводимость такие же, как и у материала первой пластины.