SU808888A1 - Датчик давлени - Google Patents

Description

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности, к магнитоупругим датчикам давления и может быть использовано для из- j мерения давлений в газо- и нефтетрубопроводах, а также в.сосудах, работающих под давлением.

Известны магнитоупругие датчики давления (1J. 1«

Наиболее близким техническим решением является магнитоупругий датчик давления, содержащий чувствительный элемент, запрессованный в корпус, к торцам которого гайками со штуцерами прижимается втулка. Катушки пре- 15 образователя расположены соосно с чувствительными элементами и экранируются дополнительным магнитопроводом. Для линеаризации характеристики датчика используется еде один чувст- *0 вительный элемент, не подвергающийся воздействию нагрузки и расположенный в одном корпусе с рабочим чувствительным элементом (2j.

К недостаткам данного устройства следует отнести наличие компенсационного чувствительного элемента, что приводит к значительным габаритам датчика.

Цель изобретения - уменьшение га. баритов за счет исключения необходимости использования компенсационного магнитопровода.

Указанная цель достигается тем, что в датчике давления, содержащем корпус> в котором установлены мембраны и магнитоупругий чувствительный элемент с рабочей и компенсационной обмотками, магнитоупругий чувствительный элемент выполнен в ваде сплошного ступенчатого цилиндрического тела do сферическим торцом, контактирующим с мембраной, причем по середине торца и в месте ступенчатого перехода выполнены в одной плоскости одинаковой ширины сквозные паузы, а между ними в цилиндрической части выполнены под обмотки парные сквозные отверстия, первая пара которых расположена в плоскости пазов по оси- симметрии цилиндрического тела и в них размещена компенсационная обмотка, а оси второй пары перпендикулярны осям первой.

С целью улучшения.технологичности конструкции, в датчике давления пары сквозных отверстий могут быть сдвинуты относительно друг друга по. оси цилиндрического тела.

На фиг. 1 приведена конструкция предлагаемого датчика; на фиг. 2 конструкция чувствительного элемента.

Датчик состоит из штуцера 1, мембраны 2, цилиндрического чувствительного элемента 3, рабочей 4 и компенсационной 5 обмоток, корпуса 6 и шайбы 7 (фиг.1).

Чувствительный элемент (фиг.2) вы полнен в виде тела, состоящего из цилиндрической 8 и дисковой 9 частей, один торец которого, прижатый к мембране 2 имеет сферическую форму и вы10 полнен со сквозным пазом 10. У основа ния диска, на боковой поверхности цилиндрической части чувствительного элемента выполнены сквозной паз 11, 15 имеющий одинаковую ширину с пазом 10 и расположенный параллельно ему, и парные сквозные отверстия 12, 13, 14 и 15, оси которых взаимно перпендикулярны. Отверстия 14 и 15 одной из пар 20 параллельны пазам 10 и 11. Парные сквозные отверстия сдвинуты относительно друг друга по оси чувствительного элемента 3, причем компенсационная обмотка 5 расположена, в отверстиях 14 и 15 параллельных пазам 10 и 11, а рабочая 4 - в перпендикулярных отверстиях 12 и 13.

Датчик работает следующим образом.

При подаче давления через штуцер 1 осевая растягивающая деформация мембраны 2 преобразуется в осевую деформацию сжатия чувствительного элемента 3. При этом в результате наличия пазов 10 и 11, расположенных друг_ против друга, в чувствительном эле*менте 3 создаются нагруженные и ненагруженные участки, в зоне которых соответственно располагаются рабочие 4 и компенсационные 5 обмотки. Сферическая форма торца обеспечивает пос- 40 тоянный и равномерный контакт чувствительного элемента 3 с мембраной 2, а шайба 7 обеспечивает равномерное поджатие чувствительного элемента 3 для получения нужных магнитоупругих характеристик. Рабочая .4 и компенсационная 5 обмотки включены последовательно и встречно, при этом сигнал на выходе этих обмоток пропорционален измеряемому давлению. Таким образом, использование предложенного устройства позволяет уменьшить размеры датчика, так как отпадает необходимость в отдельном компенсирующем магнитопроводе.

Технологичность улучшается за счет выполнения сквозных отверстий для обмоток и сдвига отверстий относительно друг друга вдоль оси чувствительного элемента, все это значительно упрощает процесс намотки обмоток .

Claims (2)

1. :J , Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике, в частности , к магнитоупругим датчикам давлени  и может быть использовано дл  из мерени  давлений в газо- и нефтетруб проводах, а также в сосудах, работаю щих под давлением. Известны магнитоупругие датчики давлени  LliНаиболее близким техническим решением  вл етс  магнитоупругий датчик давлени , содержащий чувствитель ный элемент, запрессованный в к орпус к торцам которого гайками со штуцера ми прижимаетс  втулка. Катушки преобразовател  расположены соосно с чувствительными элементами и экранируютс  дополнительн151М магнитопроводом . Дл  линеаризации характеристики датчика используетс  еще один чувствительный элемент, не подвергающийс  воздействию нагрузки и расположенный в одном корпусе с рабочим чувствител ным элементе 123. К недостаткам данного устройства следует отнести наличие компенсгщнон нрго чувствительного элемента, что приводит к значительным габаритам .датчика. Цель изобретени  - уменьшение га- баритов за счет исключени  необходимости использовани  компенсационного магнитопровода. Указанна  цель достигаетс  тем, что в датчике давлени , содержащем корпусj в котором установлены мембраны и магнитоупругий чувствительный элемент с рабочей и компенсационной обмотками, магыитоупругий чувствительный элемент-выполнен в виде сплс иного ступенчатого цилиндрического тела do сферическим торцом , контактирующим с мембраной, причем по середине торца и в месте ступенчатого перехода выполнены в одной плоскости одинаковой ширины сквозные паузы, а ме)вду ними в цилиндрической части выполнены под обмотки парные сквозные отверсти , перва  пара которых расположена в плоскости пазов по оси- симметрии цилиндрического тела и в них размещена компенсационна  обмотка, а оси второй , пары перпендикул рны осйм перьой. С целью улучшени .технологичности конструкции, в датчике давлени  пары сквозных отверстий могут быть сдйинуты относительно друг друга по. оси цилиндрического тела. На фиг. 1 приведена конструкци  предлаг мого датчика( на фиг. 2 конструкци  чувствительного элемента Датчик состоит из штуцера 1, мемб раны 2, цилиндрического чувствительного элемента 3, рабочей 4 и компенсационной 5 обмоток, корпуса 6 и шай бы 7 (фиг.1). Чувствительный элемент (фиг.2) вы полнен в виде тела, состо щего из цилиндрической 8 и дисковой 9 частей един торец которого, прижатый к мембране 2 имеет сферическую форму и выполнен со сквоэным пазом 10, У основа ни  диска, на боковой поверхности цилиндрической Части чувствительного элемента выполнены сквозной паз 11, имеющий одинаковую ширину с пазом 10 и расположенный параллельно ему, и парные сквозные отверсти  12, 13, 14 и 15, оси которых взаимно перпендикул р ны. Отверсти  14 и 15 одной из пар параллельны пазам 10 и 11. Парные сквозные отверсти  сдвинуты относительно друг друга по оси чувствительного элемента 3, причем компенсационна  обмотка 5 расположена, в отверсти х 14 и 15 парсшлельных пазам 10 и 11, а рабоча  4 - в перпендикул рных отверсти х 12 и 13. Датчик работает слеАук цим образом При подаче давлени  через штуцер 1 осева  раст гивающа  деформаци  мембраны 2 преобразуетс  в осевую деформацию сжати  чувствительного элемента 3. При этом в результате наличи  пазов 10 и 11, расположенных друг против друга/ в чувствительном элементе 3 создаютс  нагруженные и ненагруженные участки, в зоне которых соответственно располагаютс  рабочие 4 и компенсационные 5 обмотки. Сферическа  форма торца обеспечивает посто нный и равномерный контакт чувствительного элемента 3 с мембраной 2, а шайба 7 обеспечивает равномерное поджатие чувствительного элемента 3 дл  получени  нужных магнитоупругих характеристик. Рабоча  .4 и компенсационна  5 обмотки включены последовательно и встречно, при этом сигнал на йыходе этих обмоток пропорционален измер емому давлению. Таким образом , использование предложенного устройства позвол ет уменьшить размеры датчика, так как отпадает необходимость в отдельном компенсирующем магнитопроводе. Технологичность улучшаетс  за счет выполнени  сквозных отверстий дл  обмоток и сдвига отверстий относительно друг друга вдоль оси чувствительного элемента. Все это значительно упрощает процесс намотки обмоток . Формула изобретени  1.Датчик давлени , содержащий корпус, в котором установлены мембрана и магнитоупругий чувствительный элемент с рабочей и компенса11ионной обмотками, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  габаритов за счет исключени  необходимости использовани  компенсационного магнитопровода , в нем магнитоупругий чувствительный элемент выполнен в виде сплошного ступенчатого цилиндрического тела со сферическим торцом, контактирующим с мембраной, причем по середине торца и в месте ступенчатого перехода выполнены в одной плоскости сквозные .пазы одинаковой ширины, а между ними fi цилиндрической части выполнены под обмотки парные сквозные отверсти , перва  пара которых расположена в плоскости пазов по оси симметрии цилиндрического тела и в них размещена компенсационна  обмотка, а оси второй пары перпендикул рны ос м первой. 2.Датчик по П.1, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  технологичности конструкции, в нем пары сквозных отверстий сдвинуты относительно друг друга по оси цилиндрического тела. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Гинзбург В.Б. Магнитоупругие датчики, Энерги , 1970, с. 7-12. -
2. 2. Гинзбург В.Б. Магнитоупругий датчик давлени . НРС Машины и нефт ное оборудование. ВНИИОЭНТ, 1969, 6 прототип).