Устройство для измерения давления

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (5!) 4 С 01 ? 21/36

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3654366/24-10 (22) 11.07.83 (46) 30.10.86. Вюл. N 40 (71) Северо-Западный заочный политех нический институт (72) В.А.Алексеев, О.И.Евстратов .и А.А.!!аматэвс (53) 531.787(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 993070, кл. G 01 L 21/34, !982.

Langmair I., Am. Zhem. Cok.J. 35, 107, 1913.

Стронг Д. Техника физического эксперимента. Л.:Пер.газ-журн.кн.изд.„

1948,с.47. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измери" тельной технике. Цель иэобретения— автоматизация процесса измерения давления в полостях роторов криогенераторов в условиях высоких градиентов ускорений, температур, магнитных и электрических полей. К стенке корпуса 1 прикреплен сердечник 2 с обмоткой 3, под действием магнитного ноля которой пластина 4 совершает вынужденные колебания. Давление остаточных газов оказывает. сопротивление этим колебаниям, а изменяющийЩ ся импеданс системы изменяет величину тока, протекающего через обмотку

3. Внутренний объем 5 датчика сообщается с внешней средой посредством Сю перфорации стенок из магнитомягкого материала. ил.

1 1

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к приборам для измерения давлений в диапазоне

2 5

2.10 — 5.10 мм .рт.ст. Предназначено для измерения давления остаточных газов в вакуумных полостях криостатов роторов электрических машин, обмотки которых на рабочих режимах поддерживаются в сверхпроводящем состоянии °

Цель изобретения — автоматизация процесса измерения давления в полостях роторов криогенераторов в условиях высоких градиентов ускорений, температур, магнитных и электрических полей.

На чертеже показан датчик, общий виде

Датчик низкого давления состоит из корпуса I к одной из стенок которого закреплен или выполнен заодно с ней сердечник 2 с обмоткой 3. Перпендикулярно оси обмотки консольно закреплена тонкая магнитомягкая пластина 4.

3а счет перфорации стенок корпуса внутренний объем 5 датчика сообщается с внешней средой, в которой производится измерение давления остаточных газов. Диаметр отверстий выбирается меньше четверти длины звуковой волны, создаваемой пластиной. Практически их целесообразно изготавливать диаметром не более 3 мм.

Такая конструкция корпуса обеспечивает постоянство импеданса системы (при постоянном давлении среды) независимо от конфигурации и расположения окружающих датчик объектов ° Кроме того, образуя объемно-замкнутую поверхность, он является эффективным электромагнитным экраном, чем достигается высокая помехозащищенность датчика.

Устройство работает следующим образом, При подключении обмотки 3 к источнику переменного тока частотой

300-3000 Гц пластина 4 начинает совершать вынужденные колебания под действием магнитного поля обмотки.

За счет давления остаточных газов оказывается некоторое сопротивление колебаниям пластины. В пределах давления от атмосферного до нескольких мм.рт.ст. это сопротивление вызывается соударениями пластины с молекулами остаточных газов и от. величи267186 2

5

3S

50 ны давления практически не зависит.

При меньших давлениях сопротивление колебаниям пластины постепенно убывает, доходя практически до нуля при

-б давлении меньшем 10 мм рт.ст. Этим обусловлен рабочий диапазон датчика низкого давления 2 10 — 5 )1О мм рт.ст., совпадающий с диапазоном известного датчика, что объясняется одинаковой физической сущностью явления.

Соответственно изменяется импеданс системы и, следовательно, величина тока, протекающего через обмотку (при фиксированной величине напряжения источника переменного тока), которая может быть измерена лю" бым стандартным измерительным прибором.

С целью ослабления влияния наводок с промышленной частотой 50 Гц частота тока обмотки выбирается выше ЗОО Гц (т.е. начиная с 6 гармоники частоты 50 Гц).

Максимальная частота тока обмотки ограничена 3000 Гц, что соответствует максимальной частоте механического резонанса кварцевой пластины в известных конструкциях устройства. В интервале частот 3003000 Гц наиболее отчетливо проявлялся эффект изменения импеданса системы при измерении давлений в указанном диапазоне.

При использовании датчика для измерения низких давлений во вращающихся объектах он устанавливается таким образом, чтобы продольная ось пластины была перпендикулярна оси вращения, а ее закрепленный конец был ближе.к этой оси. Тогда при установившемся вращательном движении на пластину будет действовать постоянная центробежная сила, растягивающая пластину в продольном направлении. Действие этой силы будет равнозначно увеличению упругости пластины и в каждом конкретном случае может быть легко компенсировано уве" личением силы тока обмотки 3.

Формула изобретения

Устройство для измерения давления, содержащее корпус и консольно закрепленную внутри него пластину, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью автоматизации процесса из1267186

Составитель Е.Пруцков

ТехРед Л.СеРдюкова КоРРектоР Л.Пилипенко

Редактор Э.Слиган

Заказ 5753/36 Тираж 778. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная,4,мерения давления в полостях роторов криогенераторов в условиях высоких градиентов ускорений, температур, магнитных и электрическйх полей, оно снабжено размещенной внутри корпуса обмоткой с сердечником, прикрепленным к стенке корпуса, а пластица размещена с зазором относительно сердечника в плоскости, перпендикулярной продольной оси сердечника, и выполнена из магнитомягкого материала, при этом обмотка включена в цепь питания с источником переменного тока и амперметром, а корпус выполнен из магнитомягкого материала, и его стенки перфорированы.