Магнитоупругий датчик давления

 

Использование: в измерительной технике и для измерения давления в сыпучих средах . Сущность изобретения: корпус(1) ) выполнен в виде стакана, на открытом конце которого закреплена мембрана (2). В корпусе установлены магнитопроводы в виде первого (3) и второго (5) идентичных колец с обмотками, установленных соосно и дополнительная мембрана (7) с кольцевой проточкой . Первое кольцо установлено между основной (2) и дополнительной (7) мембранами , а второе - между дном корпуса (1) и дополнительной мембраной (7). Давление через мембрану (2) передается на упругую среду (8), расположенную снаружи кольца

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 01 1 9/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о 2 11 4 5

Ф ° ° (21) 4878450/10 (22) 12.11.90 (46) 15.11.92 . Бюл. N 42 (75) Е.А. Игнатьев (56) Авторское свидетельство СССР гл 1420403, кл. G 01 L 9/16, 1986.

Авторское свидетельство СССР

М 1486817, кл. G 01 1. 9/16, 1987. (54) МАГНИТОУПРУГИЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ (57) Использование: в измерительной технике и для измерения давления в сыпучих средах. Сущность изобретения; .корпус(Ц выполнен в виде стакана, на открытом кон,, Ы,, 1775628 А1 це которого закреплена мембрана (2). В корпусе установлены магнитопроводы в виде первого (3) и второго (5) идентичных колец с обмотками, установленных соосно и дополнительная мембрана {7) с кольцевой проточкой. Первое кольцо установлено между основной (2) и дополнительной (7) мембранами, а второе — между дном корпуса (1) и дополнительной мембраной (7). Давление через мембрану (2) передается на упругую среду (8), расположенную снаружи кольца (3), и через дополнительную мембрану (7)— на упругую среду(8), расположенную внутри кольца (5). В результате этого кольцо (3) сжимается, а кольцо (5) растягивается. 1 ил.

l

4 (Я (5ь

1775628

20

30

40

Изобретение относится к измерительной технике и преимущественно может быть использовано для измерения давления

sсыпучих,,грунтовых и других средах в строительстве.

Известен магнитоупругий датчик давления сыпучих сред, содержащий корпус, выполненный в виде кольца с симметричным относительно его торцов основанием с двумя отверстиями, одно из которых центральное, на торцах закреплены крышки с центральными отверстиями и образованы полости между основанием и крышками, установленные в отверстия основания первый и второй магнитопроводы в виде идентичных колец с обмотками и в отверстия крышек мембраны с жесткими центрами и с зазорами относительно них диски, причем жесткие центры соединены с торцами первого магнитопровода, а полости, ограниченные поверхностями основания и крышек, заполнены жидкостью.

Недостатком известного датчика является сложность конструкции и изготовления.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является магнитоупругий датчик давления, содержащий корпус, выполненный в виде стакана, на открытом торце. которого закреплена мембрана, установленный в нем преобразователь с магнитопроводами B виде концентрично расположенных первого и второго колец с обмотками, которые размещены на дне стакана и в кольцевой проточке, выполненной в мембране, при этом полости, одна из которых ограничена внутренней боковой поверхностью первого кольца, дном корпуса и мембраной, а другая — наружной боковой поверхностью второго кольца, мембраной, дном и стенкой корпуса, заполнены силопередающей упругой средой.

Преобразователь этого датчика составлен из магнитопроводов различного диаметра, в результате чего при изменениях температуры образуются различные приращения сопротивлений их измерительных обмоток, что приводит к появлению температурной погрешности и снижает точность измерений.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Это достигается тем, что в магнитоупругем датчике давления, содержащем корпус с силопередающей упругой средой, выполненный в виде стакана, на открытом торце которого закреплена мембрана, установленные в нем преобразователь с магнитопроводами в виде первого и второго колец с обмотками, причем преобразователь размещен B кольцевой проточке, выполненной в мембране, введена дополнительная мембрана с кольцевой проточкой под преобразователь, размещенная между мембраной и дном корпуса, при этом оба кольца с обмотками выполнены идентичными и установлены соосно, первое из них располо>кено ме>кду мембраной и дополнительной мембраной, а второе — между дном корпуса и дополнительной мембраной, причем упругая среда размещена в полости, образованной стенкой корпуса, мембраной, дополнительной мембраной и первым кольцом и в полости, образованной внутренней поверхностью второго кольца, дополнительной мембраной и дном корпуса.

На чертеже изображен общий вид предлагаемого датчика.

Датчик содержит корпус 1, на открытом торце которого закреплена мембрана 2 с кольцевой проточкой, измерительный преобразователь с магнитопроводами в виде первого кольца 3 с обмоткой 4 и второго кольца 5 с обмоткой 6, дополнительную мембрану 7 с кольцевой проточкой. Дополнительная мембрана 7 размещена между дном корпуса 1 и мембраной 2, Кольца 3 и 5 выполнены идентичными и установлены соосно между мембраной 2 и дополнительной мембраной 7 и между дном корпуса 1 и дополнительной мембраной 7 соответственно, В полостях, одна из которых образована стенкой корпуса 1, мембраной 2, дополнительной мембраной 7 и наружной боковой поверхностью кольца 3, а другая— дном корпуса 1, внутренней поверхностью кольца 5 и дополнительной мембраной 7, размещена силопередающая упругая среда

8, например в виде схватывающегося раствора цемента и т,п, Мембрана 2 и дополнительная мембрана 7 прикреплены к корпусу 1 с помощью эластичных кольцевых прокладок 9 и 10, Кольца 3 и 5 установлены на дополнительную мембрану 7 и дно корпуса 1 с помощью изолирующего герметика 11.

Обмотки 4 и б запитываются переменным напряжением и включаются в измерител ьн ы и мост.

Датчик работает следующим образом.

Давление, прикладываемое к мембране

2, передается на упругую среду 8, расположенную снаружи кольца 3, а также дополнительную мембрану 7 и упругую среду 8, расположенную внутри кольца 5, В результате сжатия среды 8 образуются распорные радиальные усилия, которые в области упругих деформаций сжимают, кольцо 3 и растягивают кольцо 5. Вследствие магнитоупругого эффекта магнитная проницаемость кольца 3

1775628

Составитель Е.Игнатьев

Техред M MoÐãåíòàë Корректор H,Cëo6oäÿíèK

Редактор Заказ 4030 Тираж 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

Г при этом увеличивается, а кольца 5 уменьшается. Это приводит к обратному изменению индуктивных сопротивлений обмоток 4 и 6, разность которых измеряется с помощью моста.

При колебаниях температуры полные 5 сопротивления обмоток 4 и 6 будут изменяться одинаково, так как кольца 3 и 5 с обмотками 4 и 6 идентичны, поэтому приращения их сопротивлений будут равны между собой, а из разность будет равна нулю, 10

Температурная погрешность таким образом уменьшится и точность измерения повысится, В известном же датчике ввиду того, что размеры его чувствительных колец различны, температурные приращения со- 15 противлений их измерительных обмоток будут также различными, в результате чего возрастает его температурная погрешность по сравнению с предлагаемым датчиком.

Формула изобретения 20

Магнитоупругий датчик давления, содержащий корпус с силопередающей упругой средой, выполненный в виде стакана, нэ открытом торце которого закреплена мембрана, установленные в нем преобразователь с магнитопроводэми в виде nepBoro u второго колец с обмотками, причем преобразователь размещен в кольцевой проточке, выполненной в мембране, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности, он снабжен дополнительной мембраной с кольцевой проточкой под преобразователь, размещенной между мембраной и дном Корпуса, при этом обэ кольца с обмотками выполнены идентичными и установлены соосно, первое из них расположено между мембраной и дополнительной мембраной, а второе — между дном корпуса и дополнительной мембраной; причем упругая среда размещена в полости, образованной стенкой корпуса, мембраной, дополнительной мембраной и первым кольцом и в полости, образованной внутренней поверхностью второго кольца, дополнительной мембраной и дном корпуса.