SU1493894A1

SU1493894A1 - Датчик давлени грунта

Info

Publication number: SU1493894A1
Application number: SU874322119A
Authority: SU
Inventors: Евгений Александрович Игнатьев
Original assignee: Е.А.Игнатьев
Priority date: 1987-10-06
Filing date: 1987-10-06
Publication date: 1989-07-15

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике ,в частности, к индуктивным датчикам, и может быть использовано дл измерени давлени в сыпучих и грунтовых средах с высокой точностью. Давление исследуемой среды прогибает крышки 6 и 7, вызыва изменение рассто ний между ними и индуктивными обмотками 2 и 3, расположенными в кольцевых канавках, выполненных в торцах цилиндрического корпуса 1 из ферромагнитного материала, соответственно. При этом полное сопротивление обмотки 2 увеличиваетс вследствие выполнени крышки 6 из ферромагнитного материала, а полное сопротивление обмотки 3 уменьшаетс вследствие выполнени крышки 7 из немагнитного металла, что регистрируетс , например, с помощью мостовой схемы. Дл создани большого модул упругости датчика зазоры между крышками 6,7 и корпусом 1 заполнены затвердевающим раствором 5. Дл обеспечени герметичности датчика корпус 1 соединен с крышками 6 и 7 посредством тонкостенного цилиндра 8, а между ними расположены кольцевые прокладки 4 из эластичного материала. 1 ил.

Description

J

со со

00

со

NU

Изобретение относитс к измерительной технике, в частности к индуктивным датчикам, и может быть использовано дл измерени давлени в сыпучих и грунтовых средах.

Целью изобретени вл етс повышение точности.

На чертеже изображен датчпк давлени , общий вид, разрез.

Датчик давлени содержит цилиндрический корпус 1, выполненный из ферромагнитного материала, две индуктивные обмотки 2 и 3, уложенные в кольцевые канавки (проточки), выполненные 15 преобразований чувствительность.

ной зависимостью нагрузка-деформаци , то разность полных сопротивлений обмоток 2 и 3, измеренна с помощью мостовой схемы, будет пропорциональна измер емому давлению.

Схватывающийс раствор 5 имеет относительно контролируемой среды большой модуль упругости и за счет его адгезии с крышками 6 и 7 и основани ми корпус 1 датчик также приобретает большой модуль упругости, а дифференциальный способ измерени обеспечивает достаточную дл последующих

на торцах.корпуса 1, эластичные, например , резиновые, кольцевые прокладки 4, приклеенные к основани м корпуса 1 , схватывающийс затвердеваю1ций раствор 5, например гипс или цемент с наполнителем, помещенный в зазор между крышками 6 и 7 и корпусом 1, при этом крышка 6 вьтолнена из ферромагнитного материала, например феррита, и приклеена к прокладке 4, а крышка 7 выполнена из немагнитного металла с большим удельным электрическим сопротивлением, например из нержавеющей стали, и приклеена к проклад1се 4, а также тонкостенное цилиндрическое кольцо 8, выполненное из латунной фольги и приклеенное к боковой поверхности датчика.

Обмотки 2 и 3 запитыБаютс пере- менньм напр жением от стабилизированного источника питани и подключаютс к измерительной схеме, например мостовой, измер ющей разность полных сопротивлений обмоток 2 и 3.

Датчик давлени работает следующим .

Давление среды, в которую помещен датчик, через крьщ1ки 6 и 7 передаетс на-схватывающийс раствор 5, который деформируетс , в результате чего уменьшаетс рассто ние между крышками 6 и 7 и основани ми корпуса 1. При этом полное сопротивление обмотки 2 вследствие уменьшени сопротивлени ее магнитной цепи увеличиваетс , а полное сопротивление обмотки 3 уменьшаетс , так как уменьшаетс ее магнитный поток, из-за возрастани вихревых токов, наводимых в

20

25

Так как схватывающийс раствор 5 имеет линейный коэффициент теплового расширени примерно такой же, как и крышки 6 и 7, обладающие большой толщиной, то при колебани х температуры будет отсутствовать коробление крьш1ск 6 и 7, жестко сцепленных с раствором 5. В датчике также отсутствуют полости, смособствующле возникновению деформаций корпуса 1 и крьш1ек 6 и 7 , псе это способствует посто нству чувствительности датчика.

Крышки 6 и 7 воспринимают давле- 30 ние среды всей своей наружной поверхностью , поэтому в датчике отсутствует вление краевого эффекта.

Датчик фиксирует давление, прикладываемое как к верхнему, так и к нижнему его основанию, в результата осуществл етс осреднение измер емого давлени , что ослабл ет про вление эффекта ориентации.

Корпус 1 вьтолнен из ферромагнитного материала с большой магнитной проницаемостью, например из электротехнической стали. Это позвол ет уменьшить его магнитное сопротивление и увеличить,магнитный поток обмотки 2 и 3.

Соотношение компонентов раствора 5 (св зующего вещества гипса или цемента , наполнител - кварцевого песка , воды) подобрано таким, чтобы после затвердевани раствора 5 его модуль упругости был равен )0 -10 кг/см .

Крьш1ка 6 выполнена из феррита, который имеет большую магнитную проницаемость и большее удельное элект35

40

45

50

крышке 7, магнитный поток которых рическое сопротивление. Э-то позвол ет

правлен встречно магнитному потоку обмотки 3. Так как сжатие схватывающегос раствора 5 соответствует области его упругих деформаций с липейуменьшить магнитное сопротивление крьш1ки 6 и при рабочей частоте питающего обмотку 2 напр жени , пор дка 5-10 кГц, уменьшить практически до

5

Крышки 6 и 7 воспринимают давле- 0 ние среды всей своей наружной поверхностью , поэтому в датчике отсутствует вление краевого эффекта.

Крьш1ка 6 выполнена из феррита, который имеет большую магнитную проницаемость и большее удельное элект5

0

5

0

уменьшить магнитное сопротивление крьш1ки 6 и при рабочей частоте питающего обмотку 2 напр жени , пор дка 5-10 кГц, уменьшить практически до

нул вихревые токи, наводимые в крьш ке 6 магнитным потоком обмотки 2.

Крышка 7 вьтолнена из немагнитного металла с небольшим удельным электрическим сопротивлением, например из нержавеющей стали, латуни, бронзы и др. Это позвол ет увеличить магнитное сопротивление крьплки 7 и увеличить вихревые трки, наводимые в крьшке 7 магнитным потоком обмотки 3.

Крышки 6 и 7 выполн ютс с такой толщиной,при которой коробление их при изменении температуры в рабочем диапазоне практически отсутствует .

Claims

Формула изобретени

Датчик давлени грунта, содержащий цилиндрический корпус из ферромагнитного материала, на одном торце которого выполнена кольцева канавка , в которую уложена перва индуктивна обмотка, и первую крышку из ферромагнитного материала, установленную с зазором относительно торца цилиндра, отличающий- с тем, что, с целью повьппени

0 точности, он снабжен второй индуктивной обмоткой и второй крышкой из немагнитного металла, установленной с зазором относительно второго торца цилиндра, при этом зазоры между

5 крьш1ками и корпусом эапапнены затвердевающим раствором, между крышками и корпусом расположены кольцевые прокладки из эластичного материала, а на втором торце цилиндра выполне0 на дополнительна канавка, в которую уложена втора индуктивна обмотка .