Частотный датчик для измерения давленияили усилия

 

° си

llATEf1Ti:0- .".ЧЕСКА%

О П И C А Н""И"Е " 356497

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

М. 1 л. G Oll 11 00

Заявлено 30.111.1971 (№ 1640185/18-10) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 23,Х.1972. Бюллетень ¹ 32

Дата опубликования описания 20.XI I.1972

Хомитет по делал, изобретений и открытий при Совете Министров

СССР . ДК Ь31.787.91(088.8) Авторы изобретения

В. М. Разумихин, Д, В. Рамм, Г. A. Синельников-Мурылев, О. Л. Родькин и Л. Г. Эткин

Заявитель Научно-исследовательский и конструкторский институт испытательных машин, приборов и средств измерения масс

ЧАСТОТНЫЙ ДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ

ИЛИ УСИЛИЯ

Изобретение относится к области точного приборостроения и может найти применение в авиационной и судостроительной промышленности и других областях народного хозяйства, где необходима высокая точность, надежность и автоматизация измерений давления или усилия.

Известны частотные датчики для измерения давления или усилия, содержащие упругое тело, воспринимающее нагрузку, чувствительный элемент в виде пластинки,прямоугольного сечения, около которого устанавливают электромагнитные возбудитель и адаптер, подключенные соответственно к выходу и входу усилителя возбуждения. В этих датчиках могут возникать паразитные резонансные явления и срывы автоколебаний при действии помех, снижающие точность и надежность измерения.

В предлагаемом датчике с целью повышения точности измерения и помехоустойчивости чувствительный колеблющийся элемент снабжен продольной прорезью, разделяющей его на две симметричные части, каждая из которых снабжена электромагнитным адаптером и,возбудителем колебаний, соединенными между собой попарно-встречно, причем адаптеры подключены к входу, а возбудители — к выходу усилителя возбуждения. Чувствительный колеблющийся элемент может быть вы полнен с продольной прорезью, длина котороп составляет 0,3 — 0,9 его полной длины.

На фиг. 1 показан датчик с упругим эл ментом в виде мембраны; на фиг. 2 — то же, в виде кольца.

Датчик состоит из чувствительного колеблющегося элемента 1 в виде прямоугольной пластинки, имеющей посередине продольную прорезь 2, двух электромагHHTHbl«,âîçáóäèòåлей 3 и двух адаптерав 4 колебаний, соединенных между собой попарночвстречно и подключенных соответственно к выходу и входу усилителя 5 возбуждения и упругого элемента 6 в виде мембраны (фиг. 1) или кольца 7 (фиг.

2), преобразующего измеряемую величину в усилие, растягивающее или сжимающее чувствительный элемент 1.

Принцип действия устройства основан на том, что симметричные части чувствительного колеблющегося элемента, возбуждаемые в противофазе, образуют динамически уравновешенную колебательную систему.

При этом практически не происходит раскачки упругого элемента б датчика под действием изгибающих моментов, возникающих при колебаниях чувствительного элемента 1, поскольку изгибающие моменты от частей, расположенных по разные стороны от прорези 2, компенсируют друг друга. Поэтому прп использовании предлагаемой конструкции чуз356497 киточкина ейфиц шникова

Тюрина

Фиг. 1

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» ствительного элемента .1 в датчиках практически не,возникает,паразитных резонансов, приводящих к искажениям градуировочной харак теристики датчика. Это позволяет значительно улучшить метрологические характеристики датчика, его надежность и помехоустойчивость, которая резко снижается при возникновении резонансных явлений.

Кроме того, предложенная конструкция значительно повышает помехоустойчивость датчика также и при отсутствии паразитных резонансов.

Действительно, в случае применения известных конструкций механические помехи передаются через места закрепления на чувствительный элемент 1, резко изменяя амплитуду его колебаний, а следовательно, и амплитуду сигнала, снимаемого с адаптера 4, что может привести к срывам колебаний и значительной попрешности is измерениях.

В предлагаемой конструкции при воздействии на датчик механических помех возбуждаются синфазные колебания обеих частей чувствительного элемента 1, расположенных по разные стороны от прорези 2.

Эти колебания вследствие, встречного включения адаптеров 4 не будут передаваться на вход усилителя возбуждения 5, в результате чего помехоустойчивость датчика значительно возрастает по сравнению с известными.

Наряду с этим, полученная динамически уравновешенная система имеет высокую добротность, что позволяет увеличить точность датчика.

Предмет изобретения

1. Частотный датчик для измерения давления или усилия, содержащий упругое тело, чувствительный колеблющийся элемент в виде пластинки прямоугольного сечения и усилитель возбуждения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и помехоустойчивости, в нем чувствительный колеблющийся элемент снабжен продольной прорезью, разделяющей его на две симметричные части, каждая из которых снабжена электромагнитным адаптером и,возбудителем колебаний, соединенными между собой попарно-встречно, причем адаптеры подключены к входу, а возбудители — к выходу усилителя возбуждения.

2. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что в нем длина прорези составляет 03 —:0,9 полной длины чувствительного элемента.

Заказ 558/2067 Изд. № 1602

Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при

Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5