Дифференциальный струнный преобразователь давления

 

Изобретение относится к устройствам для измерения давления жидких или газообразных сред. Целью изобретения является повышение чувствительности. Преобразователь давления содержит основание 1, на котором шарнирно укреплены два рычага 4 и 5, на концах которых укреплены две струны 6 и 7, каждая из которых снабжена пережимами 8 и 9, в которых струны пережаты с возможностью перемещения, и устройствами возбуждения 10,11 и съема 12,13 колебаний, которые подсоединены к смесителю 16 и фильтру 17. К рычагам шарнирно подсоединен чувствительный элемент в виде двух сильфонов 18, 20. На рычаге 4 укреплено дно 22 сильфона 18, а на рычаге 5 - буртик 19 сильфона 18. При подаче измеряемого давления внутрь сильфонов 18,20 происходит от сильфона 20 перемещение струны 6 на уменьшение длины рабочего участка, а струны 7 - на увеличение. От расширения сильфона 18 происходит натяжение струны 6 и ослабление струны 7. Кроме того, за счет переменного поперечного сечения струн происходит увеличение сечения струны 7 и уменьшение сечения струны 6. В результате воздействия этих трех факторов частота струны 6 возрастает при увеличении давления, а частота струны 7 уменьшается. Выделенная разностная частота линейно зависит от измеряемого давления. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОцИАлистических

РеспУБЛик

ГОСУДАРСТВВНЫа КОЫЛТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

k. (21) 4447903/24-10 (22) 24.06.88 (46) 15.06.90. Бюл. М 22 (72) В.Б.Воробьев, А,П.Демин, А.С.Соколовский и В.В.Ульянов (53) 531.787 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hh 193760, кл, G 01 1 11/00.

Авторское свидетельство СССР

f4 685939, кл. G 01 (11/00, 1979. (54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ СТРУННЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к устройствам для измерения давления жидких или газообразных бред. Целью изобретения является повышение чувствительности. Преобразователь давления содержит основание 1, на котором шарнирно укреплены два рычага 4 и 5, на концах которых укреплены две струны 6 и 7, каждая из которых снабжена пережимами 8 и 9, в которых струны пережаты с,;50,, 1571450 А1 (5!)5 G 01 (11/00 возможностью перемещения, и устройствами возбуждения 10, 11 и съема 12, 13 коле. баний, которые подсоединены к смесителю

16 и фильтру 17. К рычагам шарнирно подсоединен чувствительный элемент в виде двух сильфонов 18, 20. На рычаге 4 укреплено дно 22 сильфона 18, а на рычаге 5— буртик 19 сильфона 18. При подаче измеряемого давления внутрь сильфонов 18, 20 происходит от сильфона 20 перемещение струны 6 на уменьшение длины рабочего участка, а струны 7 — на увеличение. От расширения сильфона 18 происходит натяжение струны 6 и ослабление струны 7. Кроме того, за счет переменного поперечного сечения струн происходит увеличение сечения струны 7 и уменьшение сечения струны 6. В результате воздействия этих трех факторов частота струны 6 возрастает при увеличении давления, а частота струны 7 уменьшается.

Выделенная разностная частота линейно зависит от измеряемого давления. 3 ил, 3 !

1571450

Изобретение относится к устройствам для измерения давления жидкости или газообразных сред и может быть использовано для измерения давления топлива.

Цель изобретения — повышение чувствительности.

На фиг.1 представлено устройство, общая схема; на фиг,2 — разрез А-А иа фиг.1, на фиг.З вЂ” разрез Б-Б на фиг.1.

Струнный преобразователь давления, содержит основание 1 со стойками 2 и 3, на, которых укреплены шарнирно два рычага 4 (, и 5. На концах рычагов укреплены предва рительно натянутые два струнных чувстви-! тельных элемента 6 и 7, каждый из которых, снабжен пережимами 8 и 9, в которых стру ны пережаты с возможностью переме щения. Преобразователь снабжен устройствами возбуждения 10 и 11 и съема 12 и 13 ,,колебаний, подсоединенных к усилителям, 14, 15, которые в свою очередь подсоедине, ны.к смесителю16, подключенному кфиль тру 17. Перемещение и натяжение струнных элементов 6 и 7 осуществляется с помощью чувствительного элемента давления в виде первого сильфона 18 с цилиндрическим буртом 19, соединенного со вторым сильфоном

20. Свободный торец сильфоиа 20 закреплен иа основании 1 и соединен с подводящим штуцером 21, а свободный торец сильфона 18 снабжен днищем 22, который с помощью ларнира 23 укреплен на рычаге 4, На рычаге 5 с помощью шарнира 24 укреплен буртик 19 первого сильфоиа 18. Для симметричного приложения сил к буртику

19 рычаг 5 выполнен с хомутом 25 (фиг.2), охватывающим с зазором буртик 19, на котором диаметрально выполнены бобышки

26, на котэрых закреплены оси 27 шарнира

24, эти же оси пропущены и через отверстия в хомуте 25. Стойки 2 и 3 снабжены шарнирами 28, 29 для крепления рычагов 4 и 5.

Струнные элементы б, 7 выполнены в виде струн продольного трапециевидного сечения, причем тонкими концами струны прикреплены к концам рычага 5, а толстыми — к концам рычага 4. Одним из вариантов (фиг,3) выполнения струны может быть снабжение ее продольными ребрами 30 постоянной толщины, а пережима 8 — соответствующими прорезями 31 без зазора охватывающими ребра 30, Струнный преобразователь давления работает следующим образом.

При подаче измеряемого давления через штуцер 21 сильфоиы 20 и 18 удлиняются, при этом перемещается днище 22 и буртик 19, За счет сил ьфона 18 концы рычагов, где укреплены концы струны 6, расходятся, г концы со струной 7 сходятся.

Струна 6 натягивается, а струна 7 ослабляется. Одновременно за счет сильфона 20 происходит перемещение струн 6, 7 в пережимах 8, 9, причем длина рабочей части струны 6 уменьшается, а длина рабочей части струны 7 увеличивается, При этом поскольку толщина струн переменна по длине, то толщина рабочей части струны 7 увеличивается, а струны 6 уменьшается. Колебание рабочих участков струн 6, 7 между пережимами 8,9 и концами рычага 5 осуществляется с помощью устройств возбуждения 10, 11 и съема 12, 13 колебаний, сигнал с которых усиливается при помощи усилителей 14, 15

15 и вновь подается на возбудители. Напряжение в цепях усилителей меняется с частотами f> и f2. Причем частота f> струны 6 увеличивается за счет изменения 3 факторов (натяжения, длины и толщины рабочей части струны), а частота fz струны 7 соответ20 стваино уменьшается, Частоты f>, f2 колебаний подаются на смеситель 16, а разностная частота выделяется фильтром 17 и линейно зависит от измеряемого давления

Предлагаемый преобразователь обладает существенно большей чувствительностью за счет одновременного изменения 3 факторов, влияющих на частоту колебания и сохранения при этом дифференциального выхода. Поскольку изменению одного из факторов в больших пределах препятствуют другие различные ограничения (при иатяже25

30 нии — прочность струны, при изменении длины рабочей части — жесткость системы, за счет большого хода сильфоиов) изменение одновременно 3 факторов позволяет получить высокую чувствительность, не выходя эа ограничения по прочности и жесткости.

Формула изобретения

1. Дифференциальный струнный преобразователь давления, содержащий основание с подводящим штуцером, два сильфона с днищами и открытыми торцами две струны крепленными иа основании, а также систему возбуждения и съема колебаний, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности, в него введены два равноплечих рычага, которые расположены параллельно и закреплены с помощью шарниров на основании, а струны прикреплены к концам рычагов. причем сильфоны соединены между собой открытыми торцами, а в. месте их соединения выполнен наружный буртик, при этом иа противоположных одноименных плечах рычагов по оси, параллельной струнам, выполнены дополнительные шарниры, к которым прикреплены дно первого сильфона и буртик, 50

45. со скользящими пережимами, жестко эапричем дно второго сильфона, закреплено на основании, его полость соединена с подводящим штуцером.

Составитель И.Невский

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор И.Муска

Редактор Л,flaenoea

Заказ 1506 Тираж 462 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

2. Преобразователь по п.1, о т л и ч à ю- 5 шийся тем, что в нем струны выполнены

Ф с уменьшающимся поперечным сечением и с продольными ребрами постоянного сечения, контактирующими с пережимом и закреплены своими утолщенными концами на рычаге, связанном с дном первого сильфона.