Магнитоупругий датчик давления

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля давления жидкостей и газов. Целью изобретения является повышение чувствительности. Магнитоупругий датчик содержит чувствительный элемент в виде полого стержня 1, который снабжен диском 2, выполненным за одно целое со стержнем 1. На диске 2 размещены обмотки 4, охватывающие радиальные перемычки, и обмотки 5, охватывающие кольцевые перемычки через отверстия 3. Все обмотки 4 соединены последовательно согласно, и все обмотки 5 также соединены последовательно согласно и включены в смежные плечи мостовой измерительной схемы. Каждые отдельные витки 6 и 9 обмоток расположены на отдельных перемычках 7 и 10 между отверстиями 3. Плоскости витков 9 обмотки 5 совпадают с радиальными плоскостями чувствительного элемента, а цилиндрические поверхности витков 6 обмотки 4 концентричны внутренней поверхности 8 чувствительного элемента. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 1 9/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЯ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4665851/24-10 (22) 25.01.89 (46) 23.12.90. Бюл. М 47 (71) Куйбышевский авиационный институт им. акад. С.П..Королева (72) Е.А.Агафонов, А.Е.Дубинин и Е.Е,Давыдова (53) 531.781 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1272133, кл. 6 01 1 9/16, 1985. (54) МАГЯИТОУПРУГИЙ ДАТЧИК ДАВЛЕЯИЯ (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для контроля давления жидкостей и газов. Целью изобретения является повышение чувствительности. -Магнитоупругий датчик содержит чувствительный эле„,533,, 1615585 А1 мент в виде полого стержня 1, который снабжен диском 2, выполненным за одно целое со стержнем 1. На диске 2 размещены обмотки 4, охватывающие радиальные перемычки, и обмотки 5, охватывающие кольцевые перемычки через отверстия 3. Все обмотки 4соединены последовательно согласно и все обмотки 5 также соединены последовательно согласно и включены в смежные плечи мостовой измерительной схемы. Каждые отдельные витки 8 и 11 обмоток расположены на отдельных перемычках 9 и 12 между отверстиями 3. Плоскости витков 11 обмотки 5 совпадают с радиальными плоскостями чувствительного элемента, а цилиндрические поверхности витков 8 обмотки 4 концентричны внутренней поверхности чувствительного элемента. 2 ил.

1615585

Изобретение относится к контрольноизмерительной техйике и может быть ис ользованоо для контроля .давления жидкостей и газов.

Цель изобретения — повышение чувст вительности.

Иа фиг. 1 показан магнитоупругий датчик давления; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Магнитоупругий датчик давления содержит чувствительный элемент в виде полого стержня 1, который снабжен диском 2, выполненным за одно целое со стержнем 1.

Отверстия 3 в диске 2 расположены с равномерным линейным шагом вдоль радиуса и равномерным угловым шагом вдоль окружности. На диске 2 размещены измерительные обмотки, выполненные в виде последовательно-согласно соединенных первых обмоток 4, охватывающих радиальные перемычки, и последовательно-согласно соединенных вторых обмоток 5, охватывающих кольцевые перемычки.

Измерительные вторые б и первые 7 . обмотки включены в смежные плечи мосто, вой измерительной схемы. Первые обмот ки 4 размещены на диске 2 так, что каждый отдельный виток 8 расположен на отдельной перемычке 9 между отверстиями 3 и, цилиндрической поверхности 10 стержня 1.

Вторые обмотки 5 размещены на диске 2 так, что каждый отдельный виток 11 расположен на отдельной перемычке 12 между отверстиями 3 в плоскости, совмещенной с, радиальной плоскостью стержня 1. . Магнитоупругий датчик давления работает следующим образом.

При отсутствии давления во внутренней !

: полости стержня 1 мостовая измерительная, схема уравновешена и сигнал, снимаемый с ! диагонали моста, равен. нулю..йри воздействии давления на поверхность 10 внутренней полости, в каждой точке объема диска 2 возникают радиальные напряжения сжатия и тангенциальные напряжения растяжения.

Поэтому индуктивность одной измерительной обмотки (группы обмоток) увеличивается, а индуктивность другой измерительной катушки уменьшается, что приводит к разбалансу мостовой измерительной схемы и снимаемый сигнал с диагонали моста будет пропорционален величине приложенного давления.

Размещение каждого витка на отдельной (индивидуальной) перемычке между отверстиями позволяет уменьшить размеры перемычек и отверстий и выполнить магни5

15 Чем тоньше перемычка между отверстиями

50 топроводы первых и вторых обмоток в виде чередующихся перемычек и сплошных учасТКоВ (промвжутков между перемычками).

Промежутки между перемычками испытывают радиальные и тангенциальные внутренние напряжения одновременно, а следовательно, определенный участок магнитопровода обмотки (равный сумме длин о промежутков) будет испытывать те же напряжения. Кроме того, размещение витков на отдельной перемычке приводит к более напряженному состоянию периферийной части диска. Все это приводит к увеличению чувствительности и точности измерения. (чем меньше диаметр отверстий), тем выше заявляемый эффект. Размещение витков второй обмотки на диске в радиальной плоскости чувствительного элемента позволяет создать кольцевой магнитный поток обмотки, где вектор напряженности магнитного поля в каждой точке совпадает с линией действия тангенциальных напряжений и перпендикулярен линии действия радиальных напряжений.

Размещение витков первой обмотки на диске в цилиндрических поверхностях, концентричных внутренней поверхности чувствительного элемента, позволяет создать магнитный поток, вектор напряженности которого в каждой точке совпадает с линией действия радиальных напряжений и перпендикулярен линии действия тангенциальных напряжений. Такое выполнение и размещение витков обмоток также повышает чувствительности и точность измерения.

Формула изобретения

Магнитоупругий датчик давления, содержащий трубчатый чувствительный элемент с размещенным на нем диском с отверстиями, в которых уложены измерительные обмотки, включенные в мостовую схему, причем одна измерительная обмотка включает и соединенных последовательно согласно первых обмоток, охватывающих радиальные перемычки между отверстиями, а другая включает и соединенных последовательно согласно вторых обмоток, охватывающих кольцевые перемычки, о т л и ч а юшийся тек что, с целью повышения чувствительности в нем, каждая из первых и вторых обмоток выполнена в виде отдельного витка, причем плоскости первых обмоток размещены в радиальных плоскостях диска, а вторые обмотки расположены концентрично диску, 1615585

A- А

Составитель A,Ñîêoëoâñêèé

Техред M. Mopãåí Tàë Корректор Л.Пилипенко

Редактор Е.Папп

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

Заказ 3981 Тираж 468 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиями при ГКНТ СССР

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