Датчик давления с частотным выходным сигналом

 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к датчикам замера давления жидких и газообразных сред. Целью изобретения является повышение чувствительности. Датчик содержит прямую манометрическую трубу 9, которая с помощью пережима в виде отверстия закреплена в корпусе. Заглушенный конец трубки снабжен устройством возбуждения и съема колебаний. Другой конец трубки снабжен устройством перемещения трубки в виде двух коаксиальных сильфонов 5 и 6, подвижное дно 7 которых соединено с открытым концом трубки. Трубка выполнена с переменной по длине поперечной жесткостью за счет переменной толщины стенки трубки. При подаче измеряемого давления в межсильфонную полость 4, которая соединена с полостью трубки 9, трубка 9 перемещается в пережиме, уменьшая длину колеблющегося участка, и раздувается давлением, колеблющийся участок становится более жестким за счет более толстой стенки трубки на этом участке. Эти три фактора приводят к повышению жесткости колеблющейся части трубки, повышению частоты колебаний, по которой судят об измеряемом давлении, и повышению чувствительности датчика. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51)5 G 01 L 1 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

rlpH rHHT СССР (21) 4447277/24-10 (22) 24.06.88 (46) 30.03.90. Бюл. ) 12 (72) В.Б.Воробьев, А.П.Демин, А.С.Соколовский и В.В.Ульянов (53) 531 787 (088.8) (56) Агейкин Д.И. Датчики контроля и регулирования. М.: Машиностроение, 1965, с. 301, поз. 4, Авторское свидетельство СССР

)т 1186977, кл. G 01 L 11/00, 1984, (54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ С ЧАСТОТНЫМ

ВЫХОДНЫМ СИГНАЛОМ (57) ИзоЬретение относится к измерительной технике, в частности к датчикам замера давления жидких и газообразных сред. Цель изоЬретенияповышение чувствительности. Датчик содержит прямую манометрическую трубу 9, которая с помощью пережима в виде отверстия закреплена в корпусе. Заглушенный конец труЬки снаб2 жен устройством возбуждения и съема колебаний. Другой конец трубки снабжен устройством перемещения трубки в виде двух коаксиальных сильфонов

5 и 6, подвижное дно 7 которых соединено с открытым концом трубки. Трубка выполнена с переменной по длине поперечной жесткостью .за счет переменной толщины стенки трубки ° При подаче измеряемого давления в межсиль. фонную полость 4, которая соединена с полостью трубки 9, трубка 9 перемещается в пережиме, уменьшая длину колеЬлющегося участка, и раздувается давлением, колеблющийся участок становится Ьолее жестким за счет более толстой стенки трубки на этом участке. Эти три фактора приводят к повышению жесткости колеблющейся части трубки, повышению частоты колебаний, по которой судят об измеряемом давлении, и повышению чувствительности датчика ° 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1553862

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в устройствах для измерения избыточного давления жидких и газообразных сред.

Целью изобретения является повышение чувствительности.

На фиг.1 изображен предлагаемый датчик; на фиг.2 - манометрическая lð трубка переменной поперечной жесткости, продольное сечение; на фиг.3разрез А-А на фиг.l.

Датчик содержит корпус (не показан), основание 1 со штуцером 2 для подвода измеряемого давления. В корпусе 1 выполнено отверстие 3, соединяющее штуцер 2 с кольцевой межсильфонной полостью 4, образованной двумя коаксиальными сильфонами — боль- 20 шим 5 и малым 6, имеющими два днища

7 и 8. В центре днища 7 закреплена открытым концом манометрическая трубка 9, которая пропущена через отверстие 10, выполненное в основании 1 25 и содержащее две щели, охватывающие продольные ребра 11, укрепленные на манометрической труЬке 9. Полость

4 и полость манометрической трубки

9 соединены между собой трубопроводом ЗО

12, установленным на днище 7. Для воэЬуждения и съема колебаний трубки применены возбудитель 13 колебаний, приемник 14 и усилитель 15, включенные по схеме автогенератора.

Выходным сигналом датчика является частота, которая измеряется частотомером 16, проградуированным в единицах измеряемого давления.

Манометрическая трубка может быть 4р выполнена в виде трубки 9 переменной по длине поперечной жесткости (фиг.2), уменьшающейся от заглушенного конца жесткости эа счет утончающейся. стенки трубки.

Датчик работает следующим образом.

Измеряемое давление одновременно попадает в межсильфонную полость 4 и полость трубки 9. Вспедствие увеличения расстояния между стенками трубки увеличивается ее жесткость, при этом одновременно перемещается днище 7, перемещая трубку в отверстии 10, что уменьшает длину колеЬлющейся части трубки 9. Оба этих фактора приводят к увеличению частоты колебаний трубки

9 пропорционально измеряемому давлению. В случае выполнения трубки с уменьшающейся по длине от заглушенноro конца поперечной жесткостью жесткость колеблющейся части трубки будет дополнительно возрастать, что дополнительно приведет к увеличению частоты. Следовательно, при одновременном изменении расстояния между стенками труЬки, длины ее колеблющейся части и поперечной жесткости за счет переменно" по длине жесткости трубки достигается большое изменение частоты на выходе, регистрируемое частотомером 16. Этим определяется высокая чувствительность датчика.

Отверстие 10 содержит две щели в корпусе, в которые уложены без зазора и натяга два продольных. ребра 11 постоянного сечения. Такое решение позволяет получить постоянный по усилию пережим независимо от "раздутия" стенок труЬки 9 при изменении измеряемого давления.

Длина продольных реЬер ll определяется максимальным перемещением труЬки 9 в пережиме при максимально допустимом измеряемом давлении.

По сравнению с базовым образцом, за который принят прототип, предлагаемый датчик позволяет измерять более высокие давления, так как уменьшено осевое растягивающее усилие на трубке, и имеет более высокую чувствительность за счет изменения одновременно трех факторов, влиящих на повышение частоты колебаний при повышении измеряемого давления. При этом нет опасности выйти за ограничения, накладываемые при изменении одного только параметра, Формула и э о б р е т е н и я

1. Датчик давления с частотным выходным сигналом, содержащий размещенные в. корпусе основание с подводящим штуцером, консольно установленную прямую манометрическую трубку плоскоовального сечения с приемным и заглушенным концами, сильфонный блок, связанный с трубкой, и систему возЬуждения и объема колебаний, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности, в нем сильфонный блок выполнен из двух коаксиально закрепленных на основании сильфонов с общим дном, при этом приемный конец манометрической трубки прикреплен к внутренней стороне оЬщего дна сильфонов и соединен ка5 1553862 налом с полостью между сильфонами, — толщиной стенок, уменьшающейся от соединенной со штуцером, причем часть . заглушенного конца к приемному. трубки размещена в отверстии, выпол- 3. Датчик по и. 1, о т л и ч а юненном в основании, а сильфонный блок шийся тем, что.,в нем на маномети система возбуждения и съема коле- рическои трубке вдоль образующей по

\ баний размещены по разные стороны концам большой оси поперечного сечеотверстия. ния с двух сторон выполнены ребра

2. Датчик по и.1, о т л и ч а ю- постоянного сечения, а в отверстии шийся тем, что в нем манометричес-1О на основании - соответствующие им кая трубка выполнена с переменной .прорези.

11

Составитель И.Невский

Техред М.Дидык

Редактор А.Маковская

Корректор Л.Бескид

Заказ 451 Тираж 459 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

Ю

Производственно-издательский комбинат "Патент "., r. Ужгород, ул. Гагарина; 101