Датчик давления
< ) 473538
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистическим
Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 01.06.73 (21) 1926960/18-10 с присоединением заявки № 1945447/18-10 (32) Приоритет—
Опубликовано 25.05.75. Бюллетень № 19
Дата олубликования описания 26.12.75 (51) М. Кл. 6 011 9/10
G 01t 9/12
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений (53) УДК 531.787.91 (088.8) и открытий (72) Авторы изобретения
Л. В. Новиков и А. В. Тертерашвили (71) Заявитель (54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к датчикам давления, используемым в области аэрогидродинамики.
Известны датчики давления, содержащие цилиндрический корпус, разделенный сильфоном на две полости, одна из которых сообщена с источником измеряемого давления, а другая, герметично замкнутая, заполнена жидкостью и небольшой порцией инертного газа, и электрический преобразователь перемещения, например индуктивный.
Однако такие датчики не обеспечивают линейной характеристики, а диапазон,измерения регулируется в них за счет изменения количества инертного газа, что создает неудобство в работе. Предлагаемый,датчик для получения линейной хара ктеристики и расширения диапазона измерения снабжен расположенным во внутренней полости сильфона и соосно с ним держателем, на котором размещены неподвижные элементы электрического преобразователя перемещения, а подвижный элемент последнего закреплен на дне сильфона, поверхность которого образует с наружной поверхностью держателя герметично замкнутую полость, заполненную сжимаемой жидкостью.
На,фиг, 1 .изображен предложенный датчик с индуктивным преобразователем перемещения; на фиг. 2 — то же, с емкостным преобразователем перемещения.
Датчик состоит из цилиндрического корпуса 1,,разделенного сильфоном 2 на две поS лости, одна,из которых (полость А) сообщена с источником измеряемого давления. Во внутренней полости Б сильфона 2 установлен держатель 8, на котором закреплены катушка 4 и сердечник 5 индуктивного преобразо10 вателя перемещения, якорь б которого закреплен на дне сильфона 2. Зазор между сердечником 5 и якорем б регулируется при помощи медной прокладки 7. Выводы 8 катушки 4 проходят через изоляционную втулIS ку 9, в торец которой упирается резьбовая втулка 10, ввинченная в центральное отверстие держателя 8. Внутренняя поверхность сильфона 2 об разует с наружной поверхностью держателя 3 герметично замкнутую по2О лость В, .которая заполняется сжимаемой жидкостью, цапример пентаном.
Под действием давления измеряемой среды, поступающей,в корпус 1, происходит деформация сильфона 2, в результате чего
25 уменьшается объем жидкости в полости В, что приводит к повышению давления в этой полости. Уменьшение объема происходит до тех пор, пока давление внутри сильфона не станет равным давлению, действующему на зо наружную поверхность сильфона.
4715!8
В процессе деформации дно сильфона 2 приближается к сердечнику 5 индуктивного преобразователя перемещения и изменяет начальный зазор между ними, что приводит к изменению магнитного сопротивления и, следо вательно, индуктивности,катушки 4, выходной сигнал которой пропорционален измеряемому давлению.
На,фиг. 2 изображен датчик, в котором используется ем костный преобразователь перемещения, подвижный электрод 11 которого закреплен на дне сильфона 2, а неподвижный элект!род 12 — на держателе 8. Полость В в этом случае заполняется жидкостью, обладающей диэлектрическими свойстваии, например маслом АМГ-10.
Теоретическим путем с использованием законов гидростатики и электродинамики установлено, что оптимальные условия для получения линейной характеристики датчика получаются при соблюдении следующих зависимостей между геометрическими и электрическими параметрами датчиков, выраженными формулами 1 и 2: для датчиков с индуктивным преобразователем перемещения
30 где б — начальная длина зазора;
l, — длина сердечника, индуктивной катушки; р, — магнитная проницаемость сердечника в .вакууме; 35
1 — длина сильфона, заполненного жидкостью; х — константа, характеризующая вид жидкости;
s — площадь сечения сердечника; 40
c0 — число втпков катушки;
z — индуктивность катушки; для датчиков с емкостным преобразователем перемещения о о о х с ю! (2) где 6!! — начальная длина зазора (начальная толщина жидкостного диэлектрика); б, — толщина твердых диэлектриков;
Z!! — диэлектрическая проницаемость ж идкости>
Z; — диэлектрическая проницаемость твердых диэлектриков;
l — длина сильфона, заполненного жид,костью; х — константа, характеризующая вид жидкости;
s — поверхность пластин; с — емкость конденсатора. Предмет изобретения
Датчик давления, содержащий цилиндри- ческий корпус, разделенный сильфоном на две полости, одна:из которых сообщена с источником измеряемого давления, и электрический преобразователь перемещения, например индуктивный, отличающийся тем, что, с целью получения линейной характеристики и расширения диапазона измерения, он снабжен расположенным во внутренней полости сильфона и соосно с ним держателем, на котором размещены неподвижные элементы электрического преобразователя перемещения, а подвижный элемент последнего закреплен,на дне сильфона, .поверхность которого образует с. наружной поверхностью держателя герметично зам кнутую .полость, заполненную сжимаемой жидкостью.
471518
Составитель Л. Никиточкина
Редактор Т. Загребельная Техред 3. Тараненко Корректор И. Симкина
Заказ 1109/1647 Изд. № 813 Тираж 902 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий
Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5
Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»
