Датчик давления

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения повышение надежности, чувствительности и точности измерений. Устр-во предотвращения резонансной раскачки трубки I выполнено в виде струны 13, .идентичной .по частотным характеристикам основной струне 5 и расположенной симметрично ей относительно оси трубки 1. Для управления струной 13 датчик снабжен взаимодействуккцими с ней катушками возбуждения I4 и съема 15 ее колебаний. В датчике предусмотрена возможность варьирования направлением намотки катушек, их намагниченности , а также типом соединения начал и концов их обмоток. 7 з.п. ф-лы, 9 ил.с 9

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 01 L 11/00

) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1395963 (21) 4170829/24 — 10 (22) 31.12.86 (46) 15.10.88, Бюл. № 38 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт природных газов (72) Г.Н.Вязенкин, Л.А.Колосовская, В.А.Коптелов, В.В.Макеев, Е.Г.Мясковский, Е.П.Смирнов, А.Д.Телянер и .Е.П.Трофимов (53) 531.767(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1395963, кл. G 01 L 11/09 ° 1985. (54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике, Цель изобретения—

„„SU„„1430769 A 2 повышение надежности, чувствительности и точности измерений. Устр-во предотвращения резонансной раскачки трубки 1 выполнено в виде струны 13 идентичной,по частотным характеристикам основной струне 5 и расположенной симметрично ей относительно оси трубки l. .Для управления струной 13 датчик снабжен взаимодействующими с ней катушками возбуждения 14 и съема

15 ее колебаний. В датчике предусмотрена возможность варьирования направлением намотки катушек, их намагниченности, а также типом соединения начал и концов их обмоток, 7 з.п. ф-лы, 9 ил.

1430769

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к датчикам давления виброчастотного типа и может быть использовано в ряде областей техники„ преимущественно в каче5 стве первичного преобразователя в системах автоматического контроля и регулирования.

Целью изобретения являются повыше- 10 ние надежности, чувствительности и точности измерений.

На фиг.l. представлена принципиальая конструктивная схема датчика; на иг.2 — сечение А-А на фиг.1; на риг.3 — принципиальная схема движения основной и дополнительной струн; на фиг.4 — симметричное расположение катушек возбуждения; на фиг.5 — асимМетричное расположение катушек возбуж-20 дения; на фиг.б-9 — различные вариан ты варьирования направлением обмотки и намагниченности катушек съема и соединением начал и концов их обмоток.

Датчик давления имеет чувствитель- 25 ный элемент, выполненный в виде заглушенной с одной стороны трубки 1, во

Внутреннюю полость 2 которой осущестВляется подвод контролируемого датчиком давления через канал 3 в штуцере

4. Датчик имеет также вибрирующий элемент, выполненный, в частности, В виде струны 5, жестко связанной од-! ним своим концом со штуцером 4 через корпусную деталь 6, в которой трубка 1 установлена, а другим — с трубкой

jl через наконечник 7 трубки. Приблиительно параллельно основной струне расположен кронштейн 8, который одним концом 9 связан с корпусной деталью.б. Другой конец 10 кронштейна консольно свободен и в нем размещены катушка 11 съема и катушка 12 возбуждения колебаний основной струны 5.

45 Устройство предотвращения резонан-. сной раскачки трубки 1 выполнено в виде дополнительной струны 13, идентичной по частотным характеристикам основной струне 5 и расположенной симметрично ей относительно оси труб50 ки 1. Для управления дополнительной струной 13 датчик снабжен взаимодейстВующими с ней дополнительными катушками возбуждения 14 и съема 15 ее колебаний, расположенными. в кронштейн не 16, связанном одним иэ своих кон" цов с корпусной деталью 6. В датчике предусмотрейа возможность варьирования направлением намотки катушек, их намагниченности, а также типом соединения начал 17 и концов 18 их обмоток 19„

Датчик давления рабо.ает следующим образом.

КонтролируеМое давление попадает во внутреннюю полость 2 трубки 1 и преобразуется в ней в растягивающее трубку усилие, которое увеличивает натяжение струны 5, в связи с чем напряжение в ней возрастает H увеличивается частота ее собственных колебаний, возбуждаемых катушкой 12.

Приемная катушка 1! фиксирует это изменение, что позволяет при соот— ветствующей градуировке фиксировать изменение контролируемого давления, Благодаря наличию дополнительной струны 13, идентичной основной .струне 5 по частотным характеристикам, и катушек 14 и 15 в конструкции датчика появляется не только элемент (струна

l3), выполняющий роль тяги, препятствующей движению трубки в сторону катушек 11 и 12 и изменению зазора между ними, но и появляется воэможность эа счет специфического управления катушками 14 и 15 обеспечить симметричное встречно-разностороннее движение струн 5 и 13 благодаря чему достигается полная симметричность нагрузок на трубку 1 и устранение условий, вызывающих ее раскачку. Предусмотрено два варианта обеспечения симметричности движения струн. В первом варианте катушки 12 и 14 возбуждения расположены симметрично относительно оси трубки 1 и соответствующих им струн 5 и

13, причем катушки включены синфаэно (фиг.4).,В этом варианте каждая иэ катушек притягивает свою струну в один и тот же момент, что и обеспечивает показанное на фиг.3 симметричное движение струн. Во втором варианте катушки 12 и 14 {фиг.5) расположены асимметрично относительно трубки

1 и соответствующих им струн 5 и 13, а их электрическая запитка осуществлена в противофазе. Благодаря этому в тот момент, когда катушка 12 воздействует на струну 5, катушка 14 "мол- чит" и сопротивление изгибу -.рубки в сторону катушки 12 обеспечивается за счет упругости дополнительной струны 13, а в тот момент, когда действует катушка 14, соответственно

"молчит" катушка 12 и роль препятст1430769 вующей изгибу трубки тяги играет струна 5.

Для дополнительного повышения симметричности нагрузок путем устранения влияния наводимых в обмотках ЭДС, 5 связанных с движением трубки, предусмотрено последовательное соединение катушек съема основной и дополнительной струн с возможностью сложения ЭДС,10 наводимых движением струн, и вычитания ЗДС, наводимых движением трубки.

Эта возможность сложения-вычитания

ЗДС обеспечивается за счет варьирования направлением намотки и намагничен- 5 ности катушек съема и различным соединением между собой начал и концов их обмоток. В частности, возможны четыре варианта. В первом варианте катушки 11 и 15 съема намотаны в одну сторону, намагничены в разных направлениях, причем катушки электрически соединены между собой началами 17 или концами 18 своих обмоток 19 (фиг.6).

Во втором варианте катушки намотаны 25 в разные стороны, намагничены в разных направлениях, аконец 18 обмотки 19 одной из катушек электрически соединен с началом 17 обмотки другой катушки (фиг.7). В третьем варианте катуш- З0 ки намотаны в одну сторону, намагничены в одном направлении, причем конец обмотки одной из катушек электрически соединен с началом обмотки другой (фиг.8). В четвертом варианте

35 катушки намотаны в разные стороны, намагничены в одном направлении, причем катушки электрически соединены между собой началами или концами своих обмоток (фиг.9). Во всех четырех вариантах, как это видно при рассмотрении возникающих электродвижущих сил, за счет последовательного соединения катушек съема основной и дополнительной струн и соответствующего варьирования направлением намотки и намагниченности при определенном соединении концов и начал обмоток достигается сложение ЗДС, наводимых движением струн, и вычитание ЭДС,наво. 0 димых движением трубки. Это приводит к дополнительному устранению факторов, могущих вызвать несимметричное нагружение трубки, а следовательно, к полному предотвращению возникновения ее резонансной раскачки.

Формула изобретения

1.Датчик давления по авт.св.

М 1395963, отличающийся тем, что, с целью повышения его надежности, чувствительности и точности измерений, устройство предотвращения резонансной раскачки трубки выполнено в виде дополнительной струпы, иден-. тичной основной струне по частотным характеристикам и расположенной симметрично ей относительно осн трубки, а датчик снабжен взаимодействующими с этой струной дополнительными катушками возбуждения и съема ее колебаний .

2.Датчик по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что катушки возбуждения колебаний основной и дополнительной струн расположены симметрично относительно оси трубки н соответствующих им струн и включены электрически синфазно.

З,Датчик по пп.1 и 2, о т л и— ч а ю шийся тем, что катушки ъема колебаний основной и дополнительной струн соединены последовательно с возможностью обеспечения сложения ЭДС, наводимых струнами, и вычитания ЭДС, наводимых трубкой.

4.Датчик по п,3, о т л и ч а ю— шийся ;ем, что катушки съема колебаний основной и дополнительной струн намотаны в одну сторону, намагничены в разных направлениях и электрически соединены между собой концами или началами своих обмоток.

5.Датчик по п.3 о т л и ч а ю— шийся тем, что катушки съема ко-. лебаний основной и дополнительной струн намотаны в разные стороны, намагничены в разных направлениях, при этом конец обмотки одной из ннх электрически соединен с началом обмотки другой из них.

6.Датчик пг л.3, о т л и ч а ю— щ и.й с я тем, что катушки съема колебаний основной и дополнительной струн намотаны в одну сторону, намагничены в одном направлении, при этом конец обмотки одной из них электрически соединен с началом обмотки другой.

7.Датчик по п.3, о т л и ч а ю— шийся тем, что катушки съема колебаний основной и дополнительной струн намотаны в разные стороны, намагничены в одном направлении и электрически соединены между собой концами или началами своих обмоток..

8. Датчик по пп.1, 3-7, о т л и— ч а ю шийся тем, что катушки возбуждения колебаний основной и допол143О769

4-4

12

11 нительной струн расположены асимметрично относительно оси трубки и соответствующих им струн и включены электрически противофазно, 1430769

Составитель E ° Швая

Техред А.Кравчук

Корректор М.Васильева

Редактор E.Êîï÷à. Тираж 847

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5331/41

Подписное

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