Магнитоупругий датчик давления

 

Изобретение относится к контрольно-измерите/Гьной технике. Цель у,изобретения - повышение коэффициента преобразования и точности. Устр-во обеспечивает при воздействии измеряемого давления перераспределение магнитных потоков, проходящих по тонкому и толстому участкам стенки чувствительного элемента, что определяет увеличение магнитоупругой чувствительности датчика. Благодаря встречному включению измерительных обмоток 6 и 5, находящихся в одинаковых температурных условиях, устраняется аддитивная составляющая температурной погрешности, что способствует увеличению точности измерения . 2 ил. i (Л А-А т J (риг{

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

7692 А1 (19) (11) (5D 4 (1 01 1. 9/16

ВСЕГО (: ", ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

13,„, 13

ЬИЫ." г. .i >,1 ik г 4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4037182/24-10 (22) 17.03.86 (46) 15.09.87. Бюл. 1 34 (71) Киевский институт автоматики им. XXV съезда КПСС (72) Э.В.Голован, В,А.Дейнега, Н.С,Рубан и Т.Б.Терещенко (53) 531.787(088.8) (56) Патент Франции М 2466761, кл. G О1 Ь 1/12, 1981.

Авторское свидетельство СССР

М 214165, кл, G 01 1. 9/16, 1968, (54 ) МАГНИТОУПРУГИЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, Цель изобретения — повышение коэффициента преобразования и точности. Устр-во обеспечивает при воздействии измеряемого давления перераспределение магнитных потоков, проходящих по тонкому и толстому участкам стенки чувствительного элемента, что определяет увеличение магнитоупругой чувствительности датчика, Благодаря встречному включению измерительных обмоток 6 и 5, находящихся в одинаковых температурных условиях, устраняется адцитивная составляющая температурной погрешности, что способствует увеличению точности измерения, 2 ил.

1337692

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля давления жидкостей и газов, Цель изобретения — повышение коэффициента преобраэования и точности.

На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый датчик, продольный и 1О поперечный разрезы; на фиг. 2 — зависимости сигналов измерительных обмоток От измеряемого давлеНия и выходная характеристика датчика.

Иагнитоупругий датчик давления 15 состоит иэ полого стержня 1, являющегося чувствительным элементом, внешнего магнитопровода в виде двух сердечников 2 и 3, например, П-образной формы, обмоток 4 намагничивания и измерительных обмоток 5 и 6. Внутренняя полость 7 в виде глухого продольного отверстия стержня 1 выполнена

1 / так, что ее ось 0 -О смещена отно1 2 сительно оси стержня 0„-О на величину е. В связи с этим толщина стенок полого стержня вдоль окружности изменяется от минимальной величины (д„„„=

=(R-г)-е) до максимальной (Ь„,„,=(В-г)+

+е). Сердечник 2 примыкает к полому стержню 1 со стороны самого тонкого участка стенки, а сердечник 3 — со стороны самого толстого, 11агнитоупругий датчик давления работает следующим образом.

При подключении обмотки 4 намагничивания к источнику переменного тока в поверхностном слое полого стерж ня 1 появляется магнитный поток Ф, разветвляющийся на два равных параллельных потока Ф и Ф с, каждый иэ которых, пройдя через воздушные зазоры, попадает в свой сердечник верхности чувствительного элемента, то деформации его стенок будут несимметричными: деформация тонкого участка больше деформации толстого

4) участка стенки стержня. Это обуславливает перераспределение магнитных

ПОТОКОВ Ф И Ф

Ф- — —1+

В

R с

R<, Н, 5

1+ го участка его стенки соответственно.

Как видно иэ представленных выражений, магнитный поток Фс, проходящий по утолщенному участку полого стержня, возрастает с ростом давления, а поток Ф уменьшается, так как P.„ пада3О ет, à Н Возрастает. Сумма потоков

5 ф и Фс при условии, что напряжение

5 питания намагничивающей обмотки неизменно, остается равной ф, Перераспределение магнитных потоков Ф и ф вызывает соответствующие изменения ЭДС Е (Ф ) и Е с(Фс! в обмотках 6 и 5, сцепленных с кими .

E (Фс) с ростом давления увеличивается, а Г «(ф ) снижается. Зависимости

40 с

Е =f (F) и Е =1(P) показаны на фиг,2. ь

Результирующая ЭДС датчика, равная разности E „=E -F. (фиг. 2), с где R R — магнитное сопротивление

" с участка магнитной цепи, 20 проходящей по полому стержню в зоне самого тонкого и самого толстоФ =Ф+Ф,, ЭДС наведенные в измерительных обмотках этими потоками, равны

Е,(g, )=Е,/(Ф ).

В этой связи результирующая ЭДС на выходных зажимах датчика равна нулю:

Е е =Е с(Ф с)-Е (фс)=0.

Давление рабочей жидкости во внутренней полости 7 вызывает деформацию стенок полого стержня 1.

Так как внутренняя полость эксцентрична внешней цилиндрической поростом измеряемого давления изменяется от О до Е,, равного: где Р— номинальное измеряемое давНОм ление.

Таким образом, предлагаемое техБО ническое решение по сравнению с известным обеспечивает при воздействии измеряемого давления перераспределение магнитных потоков, проходящих по тонкому и толстому участкам стенки

65 чувствительного элемента, что определяет существенное увеличение магнитоупругой чувствительности датчика.

Благодаря встречному включению измерительных обмоток 6 и 5, находящих133 формула и э о б р е т е н и я

Магнитоупругий датчик давления, содержащий чувствительный элемент в виде стержня, выполненного с глухим продольным каналом и охваченного намагничивающей обмоткой, замыкающий магнитопровод, охватывающий намагни1

Щиг3

Составитель А.Соколовский

Редактор М.Петрова Техред М.Мор си ел Корректор M. I laporm

Заказ 4119/37

Тираж 776 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ся в одинаковых температурных условиях, устраняется аддитивная составляющая температурной погрешности, что при одновременном увеличении чувствительности способствует увеличе.нию точности измерения.

7692 чивающую обмотку, и измерительную обмотку, отличающийся те, что, с целью повышения коэффицие" а преобразования и точности, в

5 нем ось продольного канала смещена относительно оси стержня, замыкающий магнитопровод выполнен в виде двух

П-образных сердечников,-размещенных диаметрально противоположно в плоскости осей стержня и канала и обращенных полюсами к внешней поверхности стержня, а измерительная обмотка выполнена в виде двух обмоток, размещещых на П-образных сердечниках и включенных встречно.