Магнитоупругий датчик давления

 

ОП ИСА

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскиг

Социалистическик

Реснублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

M. Кл. 6 01l 13/06

Заявлено 15. I I 1.1971 (№ 1632581/18-10) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 23.Х.1972. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 20.ХП.1972

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 531.787.91(088.8) Авторы изобретения

А. Л. Видовский, А. И. Булатов, P. А. Ахметов, С. Я. Пустильник и В. В. Чурилов

Заявитель

МАГНИТОУПРУГИЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится iK области контрольно-измерительной техн HIKH.

Извесвные мапнитоупругие датчик и давле ния, содержа щие IKорпус и выполненный в виде цилинд р ической QBplpHToiBDH трубы сердечн ик ic обмопками, герметизированными упругой оболочкой, не о беспечи вают возмож ность раздельно|го измерения давлений твердой, жидкой или газообразной фаз измеряемой среды. Предложенный,датчик с целью обеапечения возможности раздельного из1мерения давления разли чных фаз измеряемой среды снабжен допол|нительным сердечником с герметизирован ной внутрен ней полостью, причем iHBружная поверхность первого сердечника сообщена с измеряемой оредой непосредственно, a,íàðóæ íàÿ поверхность второго и внут ренняя rlotB8pxHgoTb пер|вого сердечников— через отверстия ia корпусе датчика.

На чертеже представлена цр инципальная схема описываемого датчика.

Дагчи к состоит из корпуса 1, изготовленного из немагнитной стали, в,котором размещены выполненные в .виде цилиндрической феррито вой тру бы сердечники 2:и 8 с обмотками 4 и 5, гBpvIBTHÇHpoiBBtHIHbIMH упругой 000лочкой б.

Сер дечн ик 8 надет коаксиалыно на штуцер iKoprryca 1, снабженный отверстиями 7, 8, всксою.-знля

Г А;" " "" . 0-,, f. -, СКАК

Н "И Е- 356499

9, сообщающими внутреннюю полость сердечника 8 с измеряемой средой, и за креплен с помощью крышки 10 и гайки!1.

Сердечник 2 размещен коа каиально в ци5 ли ндри ческой полости корпуса 1, так, что его внутренняя полость герметизирована с помощью крышечки 12, за крепленной II корпу(се

1 гай кой 18, а наружная — сообщена с измеряемой средой через отверстия 14, распо10 ложенные в наружной стеньке корпуса 1. ,В IKBIHBBKax корпуса 1 и NpbllllIKH 12 уложены уплогн ительные кольца i15.

П редложен ный датчик работает следую щим о бразом.

Датчик погружают в среду, давления фаз которой подлежат контролю. Известно, что если толстостенная цилиндрическая тру ба (ферритовый сердечник) нагружена равно.мерным давлением Р, по анемией боковой .поверх носги и давлением Р1 по внутренней поверхности, То в материале трубы возникают радиальные 1и тангенциальные напряжения, определяемые равенствами:

25 а;} p, r," — p, Г,," ip,— Р,,)r, r, r 1 г г г г

Г

r г — / г

r., - — г >

r .где: r, и гг — внугренний и внешний .радиуЗС сы трубы соответственно.

356499

Предмет изочбретения

15

Составитель Л. Никиточкина

Техред А. Камышникова Корректор О. Тюрина

Редактор С. Хейфиц

Заказ 558/2067 Изд. № 1602 Тираж 406

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

B результате механических на п ряжений в материале феррито вого сердечника. при .заданной напряжен ности ма пн итного поля, созданного током в обможе сердечника, изменяется магнии пная прони1цаемость фвррита, что приводит lK иHзB мIеBнHkеIнH..иHIю o.вел ичыны э. д. с. во вторичной обмотке ври трансформаторной схеме включения или величины полнаго сои р оти вл ения датчика при его выключении в плечо моста переменного тока.

Имея,предварителыно полученную тар иpoBiKoH зависимость выходного сипнала дат чика от давления íà el,o боковые поверхности, можно измерять давления на,датчик. жидкая или газообразная фаза среды, в которую попружено устройство, давит на внешнюю боковую поверх ность сердечника 8, и, прони к нув через отверстия 7, 8, 9 корпуса 1, оказывает давление на внутреннюю боковую поверхность сердечника 8 и внешнюю oolKQвую по|верхность сердечника 2.

Давление жид кой или га зообразной фазы, будучи одинаковым,на внешней и .внутренней боковых lllîâåðõíîñòÿõ сердечника 8, вызывает, как следует из равенства, появление в материале сердечника лишь напряжения всестороннего сжатия п ри любом радиусе, поэтому выходной си пиал преобразователя с сердечником 8:не зависит от давления жидкой или газообразной фазы.

Давление жидкой или газообразной фазы вызьввает появление на пряжений, определяемых равенством в сердечнике 2, так как в герметизированной внутрен ней его полости давление остается .постоянным. Поэтому выход ной сигнал преобразователя с сердечником 2 зависит от давления жидкой или газообразной среды. Давление твердой фазы действует толыко на внешнюю боковую по верхность сердечника 8, так ка к части цы твердой фазы не могут проникнуть через отверстия 14 в корпусе 1. Давление твердой фазы íà IBkIBIII.нюю боковую поверхность сердечника 8 не уравновешивается внутренним давлением, и поэтому выходной сигнал преобразователя с сердечн иком 8 за|висит от давления твердой фазы.

Наличие уступов IB ко р пусе l, в;которые упираются крышки 10 и 12,,исключает влияние на сердечники 2 и 8 осевых усилий, снижающих чувствителыность сердечников K радиальным давлениям. ОтсутствHB жесткого соединен|ия TopllolBblx,ïoBåðõíoñòåé сердечни20

50 ков с корпусом и крышками та кже не снижает чувствительности IK радиальным давле ниям.

Ма пнитоупругий датчик давлен ия, содержащий корпус и выполненный IB виде цилиндричес|кой фер ритовой труюы сердечник с обмотками, гермети зированным и упругой ооолочкой, отличающийся тем, что, с .целью обеспечения возможности раздельного измерения давления разл1ичных фаз измеряемой среды, он снабжен дополнителыным сердечником с терметизированной внутре иней полостью, причем наружная поверхность первого сердечни ка сообщена с измеряемой средой непосредственно, а наружная,поверхность второго и внутренняя поверхность перво го сердечников — через опверспия в корпусе датчика.