Струнный датчик давления

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социАлистических

РЕСПУБЛИК

Зюо G О1 L 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3439885/18-10 (22) 18.05.82 (46). 07.09.83. Вюл. 1 33 (72) В.И. Снегур, Ю.К. Тараненко, И.В. Мозолевский и Я.А, Дрань (71) Калушское производственное объе динение "Хлорвинил" им. 60-летия Великой Октябрьской социалистической революции и Днепропетровский ордена

Трудового Красного Знамени химикотехнологический институт им. Ф.Э. Дзержинского (53) 531.787(088.8) (56) 1, Агейкин Д.И, Датчики контроля и регулирования. М., "Машиностроение -

1965, с. 676.

2. Авторское свидетельство СССР 475518, кл. G 01 1- 1/1О, 1 967 (прототип).

ÄÄSUÄÄ 1040356 A (54)(57) СТРУННЫЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ, содержащий две встречно расположенные манометрические пружины, подвижные концы которых связаны струной, а неподвижные закреплены в основании и соединены каналами с приемным штуцером, а также системы возбуждения и съема колебаний, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения путем уменьшения температурной погрешности и улучшения линейности выходной характеристики, в нем с внешней стороны манометрических пружин установлены блоки, которые закреплены своими осями на основании и охвачены введенной в датчик дополнительной струной с системами возбуждения и съема колебаний, прикрепленной к подвижным концам пру1040356

Изобретение относится к технике измерения давления жидкости и газа и может также найти применение в устройствах для измерения температуры, механических усилий, перемещений и 5 других физических величин, измерение которых можно свести к измерению давления.

Известны струнные датчики давления содержащие упругий чувствительный эле.10 мент и катушки возбуждения и съема сигнала (1) .

Недостатками указанных устройств являются значительные габариты и большие погрешности в показаниях, обусловленные разностью температур" ных коэффициентов линейного расширения упругого элемента и струны.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является струн- 0 ный датчик давления, чувствительный элемент которого выполнен в виде двух встречно расположенных идентичных манометрических пружин, подвижные концы которых связаны струной, а неподвижные жестко укреплены на основании и соединены каналами с приемным штуцером (2) .

Недостаток известного датчика обусловлен нелинейностью статической >0 характеристики преобразования. Для ее линеаризации методом кусочно-линей- . ной аппроксимации могут потребоваться значительные аппаратурные затраты, что связано с большим количеством З5 участков разбиения. Кроме этого, имеют место погрешности от температурного ухода частоты вследствие изме-. нения с температурой геометрических размеров и модуля упругости материа- 40 ла струны.

Цель изобретения - повышение точности измерения путем уменьшения тем" пературной погрешности и улучшение линейности выходной характеристики.

Поставленная цель достигается тем, что в струнном датчике давления, содержащем две встречно расположенные е манометрические пружины, подвижные концы которых связаны струной, а не- 50 подвижные закреплены в основании и соединены каналами с приемным штуцером, а также системы возбуждения и съема колебаний, у каждой манометри" ческой пружины с внешней стороны ус- 55 тановлены блоки, которые закреплены своими осями на основании и охвачены введенной в датчик дополнительной струной с системами возбуждения и съема колебаний, прикрепленной к подвижным концам пружин.

На чертеже изображена схема струнного датчика давления.

Датчик состоит из двух трубчатых манометрических пружин 1 и 2, подвижные концы которых связаны,со струной 3, Внешние стороны пружин связаны со струной 4, выполненной, как и струна 3, эа одно целое с трубчатыми пружинами. Струна 4 пропущена через блоки 5 и 6, установленные на осях 7 и 8, которые с помощью устройств 9 и 10 перемещения крепятся к основанию 11. В основании 11, изготовленном из того же материала, что и пружина, герметично закреплен па" трубок 12, соединяющий неподвижные концы пружин. Патрубок выполнен за одно целое со штуцером 13 для подвода контролируемой среды. Каждая из струн снабжена системами 14 и .15 возбуждения и съема колебаний, включенными в цепи усилителей 16 по обычной автогенераторной схеме.

Измеряемое давление через штуцер

13 и патрубок 12 подается во внутреннюю полость трубчатых пружин 1 и

2, преобразующих давление в механическое усилие, которое растягивает струну 3 и уменьшает натяжение струны 4, при этом их -резонансные частоты соответственно изменяются. Для возбуждения колебаний струн предусмотрены системы 14 и 15 возбуждения и съема колебаний и усилители 16, частоты колебаний с выхода которых могут подаваться в блок вычитания частот для получения разностной частоты, линейно зависящей от измеряемого давления и не зависящей от тем. пературных изменений параметров струн 3 и 4.

Сила начального натяжения струны

4 и сила начального натяжения струны

3 могут регулироваться с помощью устройств 10 и 9, которые изменяют расстояние между осями 7 и 8 блоков, В предлагаемой конструкции струны работают в режиме заданной силы, поэтому ощутимые перемещения концов трубчатых пружин отсутствуют. При воз.действии давления концы трубчатых пружин создают тангенциальные усилия, которые растягивают струну 3 и за счет микроперемещений блоков 5 и 6

1040356

Составитель И, Невский

Редактор А. Огар Техред N, Tehep Корректор A- дзятко е в е е

Тираж 873. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., a. 4/5

Заказ 6919/46

Филиал ППП "Патент", г. .Ужгород, ул. Проектная, 4

3 вокруг осей 7 и 8 сжимают струну 4,, что позволяет осуществить прямое преобразование давления в изменение сил натяжения- двух струн и линеаризовать статическую характеристику преобразования.