Устройство для измерения знакопеременных перепадов давлений и перегрузок

 

ОП ИСАНИЕ

И ЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (»>549703

Сава Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 28.12.73 (21) 1981203/10 (51) М.Кл." 6 01 L 9/10 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.03,77. Бюллетень № 9 (45) Дата опубликования описания 24,06.77 (53) УДК 531.787 (088.8) (72) Автор изобретения

О. И. Мельников (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ЗНАКОПЕРЕМЕННЫХ ПЕРЕПАДОВ ДАВЛЕНИЙ

И ПЕРЕГРУЗОК

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к датчикам давления и перегрузок.

Известны датчики давления, содержащие индуктивные дифференциальные преобразователи с мембранными чувствительными элементами (1).

Известно также устройство, содержащее два дифференциальных трансформаторных датчика давления с мембранными чувствительными элеМентами, обмотками возбуждения, подключенными к генератору синусоидальных колебаний, и измерительными обмотками, измерительный элемент и регистратор перегрузок (2). Однако такое включение обмоток возбуждения требует наличия демодулятора для подключения к пх средним точкам регистратора перегрузок, а включение измерительных обмоток требует наличия двух мостовых демодулирующих выпрямителей и дополнительных сопротивлений.

Цель изобретения — упрощение измерительной схемы. Это достигается тем, что обмотки возбуждения одного пз датчиков соединены между собой через встречно включенные диоды, а точка соединения диодов соединена с одним входом регистратора перегрузок, второй вход которого соединен с общей точкой последовательно соединенных обмоток возбуакдепия второго датчика, при этом последовательно соединенные измерительные обмотки датчиков через диоды соединены в замкнутую цепь, а точка соединения измеригельных обмоток каждого датчика связана с входами измерительного элемента.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит два индуктивных дифференциальных трансформаторных датчика давления 1 и 2 с мембранными чувствительными элементами 8 и 4. Датчики 1 и 2 установлены на общей плате 5, подвергающейся знакопеременным перегрузкам (+-д), и снабжены перекрестными каналами (на чертеже не показаны), соединяющими полости датчика 1 и 2, в которые подводятся измеряемое (Р„,„,) и исходное (Р„„.) давления. Обмотки возбуждения б и 7 датчика 1 соединены между собой последовательно согласно через встречно включенные диоды D u Dq.

Обмотки возбуждения 8 и 9 датчика 2 соединены между собой последовательно согласно и подключены к обмоткам б и 7 перекрестнопараллельно, а их средняя точка и общая точка соединения диодов D, и D, подключены к регистратору перегрузок 10. Соединенные указанным образом обмотки возбуждения б, 7, 8 и 9 датчиков 1 и 2 образуют знакочувствительную мостовую измерительную схему зо для регистрации перегрузок.

5497О1

Измерительные обмотки 11 — 14 датчиков

1 и 2 соединены между собой последовательно и подключены друг к другу через диоды

D и D3, сбразуя замкнутую цепь, а их средние точки подключены к регистратору давлений 15. Соединенные указанным образом обмотки 11 — 14 образуют высокочувствительную мостовую измерительную схему измерения давления.

Устройство работает следуюцгим образом.

При действии перегрузки (.+ o) чувствительные элементы 8 и 4 датчиков 1 и 2 отклоняются одновременно в одном направлении (вверх или вниз). Вследствие этого изменяются величины воздушных зазоров магнитных цепей датчиков 1 и 2 и индуктивные сопротивления обмоток б, 7 и 8 и 9, являющихся плечами моста мостовой знакочувствительной измерительной схемы.

Это приводит к разбалансу моста указанной мостовой измерительной схемы и появлению на регистраторе 10 сигнала, поопорционального величине перегрузки (g).

Действие перепада давлений (PÄÄ,, — Р,,„,.) не будет влиять на показания регистратора

10, так как чувствительные элементы 8 и 4 датчиков 1 и 2 отклоняются в разных направлениях. При этом, например, индуктивное сопротивление обмотки б уменьшается, а индуктивное сопротивление оомотки 8 увеличивается на одну и ту >ке величину. Соответственнс уменьи;ается индуктивное сопротивление обмотки 9 и увеличивается па одну и ту же величину индуктивное сопротивление обмотки 7. 35

В результате останутся неизменными произведения сопротивлений противополо>кных плеч моста, которыми являются обмотки б, 8 и 7, 9. Следовательно, мост не будет разбалансирован и перепад давлений (Р„„„4л — Р„„,) не будет влиять на показания регист ратора перегрузок 10.

Измерение перепада давлений происходит следующим образом.

При включении магистралей измеряемого (Р„„,) и исходного (Р„,„.) давлений под действием знакопеременного перепада давлений (Р„„, — Р„„,, ) чувствительные элементы 8 и 4 датчиков 1 и 2 отклоняются в противоположных направлениях.

Вследствие этого изменяются величины воздушных зазоров магнитных цепей датчиков 1 и 2 и выходные напряжения на измерительных обмотках 11, 12 и 18, 14.

Так как обмотки 11, 14 и 12, 18 являются противоположными плечами образованного ими моста знакочувствительной мостовой измерительной схемы, то это приводит к разбалансу моста и к появлению на регистраторе 15 сигнала, пропорционального измеряемому перепаду давлений +- (Р„„„— Р „,,).

Действие перегрузок (= g) не будет влиять иа показания регистратора 15, так как чувствительные элементы 8 и 4 датчиков 1 и 2 отклоняются в одном и TOM же направлении (вниз или вверх). При этом воздушные зазоры магнитных цепей датчиков 1 и 2 одинаково изменяются в одном направлении.

Вследствие этого .электрическое напряжение, например, на обмотке 11 уменьшается, а на обмотке 14 — увеличивается и соответственно напряжение на обмотке 18 увеличивается, а на обмотке 12 — уменьшается. Та» как обмотки являются противоположными плечами моста образсванной ими знакочувствительной мостовой измерительной схемы, то указанный мост не будет разбалансирован и на показания регистратора 15 не будет влиять перегрузка (л-д).

Формула изобретения

Устройство для измерения зиакопеременных перепадов давлений и персгрузок, содержащее два дифференциальных трансформаторных датчика давления с мембранными чувствительными элементами, обмотками возбуждения, подключенными к генератору синусоидальных колебаний, и измерительными обмотками, измерительный элемент и регистратор перегрузок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, в нем обмотки возбуждения одного из датчиков соединены между собой через встречно включенные диоды, а точка соединения диодов соединена с одним входом регистратора перегрузок, второй вход которого соединен с общей точкой последовательно соединенных обмоток возбуждения второго датчика, при этом последовательно соединенные измерительные обмотки датчиков через диоды соединены в замкнутую цепь, а точка соединения измерительных обмоток каждого датчика связана с входами измерительного элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Нуберт Г. П. «Измерительные преобразователи неэлектрических величин», Энергия, 1970 г., стр. 18I — 230.

2. Автор ское св идетел ьств о С С С P № 427258, G 01 1 9/10 1972 г. (ирототип).

549701

Составитель О. Сафонов

Техред В. Рыбакова! корректор И. Симкина

Редактор О. Филиппова

Подписпе"

Заказ 282/972 Изд. № 480 Тираж 1034

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-85, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк, фил. пред. «Патент»