Датчик давления

 

Изобретение предназначено для 1 контроля высокотемпературных процессов , Цель изобретения - повышение точности измерения. Цель достигается за счет уменьшения влияния температуры на электрофизические параметры материалов корпуса и основания, т.к. в устр-ве исключены ферромагн. материалы . Для уменьшения температурной составлякндей погрешности измерения предлагается размеры катзшек, электропроводность материалов корпуса и основания, частоту питания выбирать ;из соотношений, представленных в виде математических выражений. 2 з.п.ф-лы, 1 ИЛо (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (И) (5)) 4 G 01 L 9 10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ац „„„

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 13 " —:--,, К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4071445/24-10 (22) 02.06.86 (46) 30,03.88. Бюл. У 12 (71) Всесоюзный заочный машиностроительный институт (72) В.Е.Катерников, С.Ф.Лазарев и С.С.Михайлов (53) 531.787(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

)(- 384117, кл. С 08 С 9/04, 1973.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1136046, кл. G 01 L 9/10, 1985. (54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение предназначено для контроля высокотемпературных процессов, Цель изобретения — повышение точности измерения. Цель достигается за счет уменьшения влияния температуры на электрофизические параметры материалов корпуса и основания, т.к. в устр-ве исключены ферромагн. материалы. Для уменьшения температурной составляюшей погрешности измерения предлагается размеры катушек, электропроводность материалов корпуса и основания, частоту питания выбирать

;из соотношений, представленных в виде математических выражений. 2 з.п.ф-лы, 1 ил, <0

1384981

Изобретение относится к средствам измерения статических и динамических давлений, предназначено для контроля высокотемпературных процессов, например, измерения давления пороховых газов и может быть использовано в приборостроительной промышленности.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

На чертеже показана конструкция предлагаемого датчика.

Датчик содержит мембрану 1, цилиндрический корпус 2, катушку -3 индуктивности, установленную одним торцом с зазором А относительно мембраны 1, а вторым торцом — с зазором В относительно второй катушки 4 индуктивности, жестко установленной на корпусе 2 и образующей своим вторым торцом зазор с основанием 5. Основание установлено с радиальным зазором относительно корпуса 2, на нем закреплены стержень 6 и установленная на его конце катушка 3 индуктивности.

Все торцы катушек открыты.

Датчик работает следующим образом.

При деформации чувствительного элемента мембрана i прогибается, за счет этого происходит изменение зазора А и соответственно величины реактивного и активного сопротивлений катушки 3. Одновременно происходят изменения зазоров В и С, так как мембрана, заделанная на торце цилиндра 2, воздействует на него как силопередающий элемент, т.е ° сжимает цилиндр 2. Катушка 4 индуктивности, так как она жестко заделана в верхней части цилиндра 2, при его сжатии перемещается, а катушка 3 индуктивности, так как она жестко заделана на консоле 6, неподвижна. Изменение зазора В между катушкаьы приводит к изменению коэффициента связи Кп и, соответственно, их взаимоиндукции

М„ . Изменение зазора С приводит к изменению величины реактивного и активного сопротивлений катушки 3 °

При изменении давления зазоры А и

С изменяются совместно и с одним знаком, а зазор В также изменяется одновременно с ними, но с обратным знаком.

При измерении амплитуды или фазы выходного сигнала, снимаемого с датчика, достигается повьппение,чувствительности. Причем, если одновременно изменяются реактивные и активные составляющие с одним знаком, то максимальная чувствительность к изменению давления реализуется при измерении амплитуды, а если они изменяются с разными знаками, то максимальная чувствительность — при измерении фазы.

В предлагаемом изобретении повышение точности измерения достигается за счет уменьшения влияния температуры на электрофизические параметры материалов корпуса и основания,так как по сравнению с прототипом в предлагаемом усТройстве исключены ферромагнитные материалы.

С целью дополнительного уменьшения температурной составляющей погрешности измерения предлагается размеры катушек, электропроводность материалов корпуса и основания, частоту питания выбирать из соотношений:

К, . С„и О; R4, „ñç О;

R. C

R А при этом влияние изменения электропроводности материалов от воздействия температуры практически отсутствует, Кроме того, в случае если у катушек

3 и 4 обобщенные параметры выбраны из условий:

45!

rye R, R — соответственно средние радиусы первой и второй

40 катушек, к,G, — удельные электропроводности материалов корпуса и основания — частота питания;

1ц, — магнитная проницаемость вакуума;

А — зазор между мембраной и первой катушкой;

С вЂ” зазор между второй ка50 тушкой и основанием, т.е. когда активные вносимые сопротивления изменяются с разными знаками, то хотя это приводит к снижению чувствительности, к изменению зазоров, а соответственно, и давления, однако одновременно повьппается точность измерения за счет уменьшения температурной составляющей погрешности измерения.

1384981

10 — R Pб и 10, R, /,Я, О, где А — зазор между мембраной и первой катушкой;

С вЂ” зазор между второй катушкой и основанием.

Составитель А.Соколовский

Техред М.Ходанич Корректор И.Муска

Редактор Н.Слободяник

Заказ 1404/38

Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-э5, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

1. Датчик давления, содержащий полый цилиндрический корпус с мембраной на одном торце и цилиндрическим, 5 в виде пробки, основанием на другом, причем часть основания размещена внутри корпуса с радиальным зазором, размещенные в корпусе соосно две катушки, причем первая катушка установлена с зазором относительно мембраны и торца второй катушки, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, он снабжен стержнем, который размещен с зазором внутри второй катушки и укреплен одним концом на основании, а на другом его конце установлена первая катушка с радиальным зазором относительно корпуса, при этом вторая катушка скреплена с корпусом и установлена с зазором относительно внутреннего торца основания, причем стержень выполнен из диэлектрического, а корпус, 25 мембрана и основание — из немагнитных электропроводящих материалов.

2. Датчик по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что для него выполняются соотношения

R, |,C --- 3, R, .,, . 3, где R» Rz — соответственно средние радиусы первой и второй катушек;

,, — удельные электропроводности материалов корпуса и основания, а — частота тока питания, p — магнитная проницаемость вакуума.

3. Датчик по п. I о т л и ч а юшийся тем, что для него выполняются соотношения