SU920412A1 - Датчик давлени - Google Patents

Description

. 1-. Изобретение относитс  к измерительной технике а именно к датчикам давлени  и может быть использовано, в частности , при определении заданного уровн  вакуумировани  холодильных агрегатов бытовых холодильников.

Известно устройство дл  измерени  давлени , содержащее резонатор с катушками индуктивности 1.

Известен датчик давлени , содержащий установленный в корпусе резонатор, внутри которого размешены посто нный магнит и катушка индуктивности 21.

Недостатком известного устроййтва  вл етс  недостаточна  чувствительность в области низких давлений, обусловле на  частотной зависимостью амплитуды выходного сигнала, котора  в свою очередь обусловлена зависимостью генерируемой электродвижушей силы от скорости юмемени  магнитного потока, т. е. частоты возбуждени .

Цель изобретени  - повышение чувсрвительности в области низких аавлен| Й.

(54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в датчик давлени  введены магнитодиод , две пары посто ниых магнитов, установленных на резонаторе, выполненном в виде балансового колеса, и воспринимающий давление упругий чувствительный элемент с закрепленным на нем одним концом ферромагнитным стержнем, размещенным в зазоре первой пары магнитов , поверхности которых выполнены с

10 конусностью к центру колеса,а с двух сторон от центральной оси второй пары магнитов размещены на одной окружноети катушка индуктивности и включенный с ней в цепь обратной св зи магнитодиоа.

«5 Кроме того, напротив свободного конца феррсфлагнитного стержн  закреплен посто нный магнит, а сам стержень разделен немашитной вставкой ва два рабочих участка.

Claims (2)

1. На фиг. 1 изображена схема предлаraevioro устройства; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. 392 Устройство содержит герметизированный корпус 1, в котором -размещено балансовое колесо, включающее диски 2 из магнитом гкого материала, жестко закрепленные на оси из того же материа- ла, котора  может свободно вращать-: с  в подшипниках 3. На дисках расположена пара посто нных магнитов 4, с двух сторон от центральной оси которых (фиг. 2) размешены катушка индуктивности 5 и магнитоуправл емый диод 6. На тех же дисках размещена друга  пара |Посто нных магнитов 7, а в воздушном зазоре между ними - ферромагнитный стержень 8, имеющий возможность сколь жешш в подщипниках 9. Стержень 8 соединен одним концом с упругим -чувст вительным к давлению элементом, нащзимер анероидной коробкой или сил ьфоном 10, и разделен на два рабочих , участка 8 иИ немагнитной вставкой 1 Участок 11 помещен в попе посто нного магнита 13. Катушка индуктивности 5 одним выводом присоединена к коллектору транзистора 1.4, а другим - к источнику 15 питани . Магнитоуправп емый диод б соединен с резистором 16 и эта цепь присоединена к источшшу 15 питани . Информацию о величине давлени  несет выходной сигналUg,,. Корпус 1 сообщаетс  системой из которой происходит выкачивание газообразной среды. В процессе откачки, за счет перепада давлени  в корпусе 1 и сильфоне 10, происходит увеличение длины сильфона, что приводит к перемещению ферромагнитного стержн  8 в глубину зазора между магнитами 7. Магниты 7 и тело стержн  образуют магнитную пружину, жесткость которой зависит от величины магнитного потока в зазоре, завис щего в свою очередь от степени заполнени  зазора феррсыагнитным материалом . Следовательно, при увеличении глубинь вакуума происходит увеличение длины сильфока и большее заполнение ферромагнитным материалом стерж н , что постепенно увеличивает жесткост магнитной пружины за счет нормальной составл ющей магнитного потока, и увеличивает частоту собственных колебаний балансо1вого колеса, как резон1энсной сио темы. Тангенциальна  составл юща  потока создает при этом дополнительное т говое усилие, т. е. формирует.с  положительна  св зь по магнитному потоку величина которой может быть отрегули .рована изменением величины зазора и ве 12 личины конусности поверхностей маг нитов 7,, Однако в пропессе откачки линейное перемещение стержн  замедл етс , так как чувствительность сильфона к приращению давлени  резко падает. Дл  увеличени  чувствительности стержень имеет второй рабочий участок 11, взаимодействующий с неподвижно закрепленным магнитом 13. При перемещении сильфона происходит уменьшение зазора между магнитом 13 и ферромагнитным участком 11 стержн , что приводит к увеличеншо магнитного потока в этом узле и созданию усили , пропорциональното квадрату потока и совпадающего с направлением перемещени  сильфона, т. е. в этсм узле также образуетс  положител на  обратна  св зь по магнитному потоку. Таким образом, в с;истеме формирует с  положительна  магнито-механическа  св зь, увеличивающа  чувствительность устройства при уменьшении давлени , т. е. увеличиваетс  зависимость жесткости магнитной пружины от перепада давлени ,. at следовательно, и частоты собственнь1Х колебаний балансового колеса. При подключении устройства под напр жение источника 15 питани , за счет тока коллектс а, катушка 5 создает «ма гнитное поле, которое взаимодейству  с полем магнитов 4 создает усилие, выталкнвающ8:е магниты 4 из зоны дейст ви  катушки 5. Это приводит к повороту балансов колеса на некоторый утоп, т, е. перемещению магнитов 4 в сторону ассиметричного расположенного и жестко закрепленного магнитодиода 6. Диод попадает в зону воздействи  магнитов 4, увелишвает свое электрическое сощютивление, уменьша  падение на1ф жеш1  на резисторе 16, т.е, происходит уменьшение тока смещени  траюистрра 14 и уменьшение коллекторного тока, а,следовательно, уменьшение тока в катушке 5 и уменьшение ее отталкивающего возаействи  на магниты 4. Как только жесткость магнитной пружины, образованной магнитами 7 и стержнем 8, окажетс  более отталкивающего воздействи  катушки 5, узел баланса будет стремитьс  зан ть исходное положение. Одиако; отход магнитов 4 от магнитодвооа 6 вызовет увеличение тока смещени  базы транзистора и процесс повторитс . Таким образом получают незатухающие колебани  частота которых.зависит от жесткости магнитной пружины, п свою очередь завис щей от глубины мкуул а. Применение магнитопровоца в качесгве элемента в цепи св зи генератора вза мен традиционной катушки св зи позвол ет осуществить схему, работающую на очень низких частотах, при .этом цепь св з не имеет частотной зависимости в достаточно широком диапазоне частот. Подбира  параметры магнитных систем с маг- китами 7 и 13, а также конусность плоскостей магнитов 7, можно добитьсй тганейной зависимости частоты выходш го сигнала от давлени  при его очень малой абсолютной величине. Формула изобрет е н и   1. Датчик давлени , содержащий установленный в корпусе резонатор, внутри которого размешены посто нный магнит и катущка индуктивности отличаю ш и и с   тем, что, с целью повышени  чувствительности в области низких давлекий , в него введены магнитодиод, две пары посто нных магнитов, установлеиных на резонаторе, вьшолненном в виде 9 26 балансового колеса, и воспринимающий давление упругий чувствительный элемент с закрепленным на нем одним концом ферромагнитным стержнем, размешенным в зазоре первой пары маг и- тов, поверхности которых выполнены с конусностью к центру колеса, а с двух сторон от центральной оси второй пары магнитов размещены на одной овружности катушка индуктивности н включенный с ней в цепь обратной св зи магнитоднод . 2. Датчик по п. 1, о т л н ч а ю ш и и с   тем, что напротив свободного. конца ферромагнитного стержн  закреплен посто нный магнит, а сам стержень разделен немагнитной вставкой на два рабочих участка. Источники информации, прин тые во внш шние1При экспертизе 1.Патент США № 2466809, кл. 73-398. . JL 2.04.49.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 181848, кл. QOIU 11/ОО, ЗО.03.65 (прототип).

   Л

   S SS$S$$$$$: : S:S

   2

   /

   - -Лмн

   $

   Й

   Ч

   JL

   К-т

   S

   19