Бесконтактный датчик направления потока

 

О П И С А Н И Е (iiI 584256

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.02.76 (21) 2319758/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.12.77. Бюллетень № 46 (45) Дата опубликования описания 28.12.77 (51) М. Кл.з G 01Р 13/02

Госудйрствеииый комитет

Совета Мииистров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 533,6.08 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. В. Евдокимов, В. П. Качура, A. И. Клебанов, В. В., Плотников: и Н. В. Филин (71) Заявитель (54) БЕСКОНТАКТНЫИ ДАТЧИК НАПРАВЛЕНИЯ ПОТОКА

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения направления потоков текучих сред в трубопроводах, например потоков криогенных компонентов.

Известны бесконтактные датчики направления воздушных потоков, содержащие чувствительный элемент в виде флюгера, закрепленный на роторе сельсин-датчика, электрически связанного с сельсин-приемником (1).

Недостатком этих устройств является низкая чувствительность и большая инерционность.

Ближайшим по технической сущности к предлагаемому изобретению является бесконтактный датчик направления потока жидкости или газа, содержащий чувствительный элемент в виде флюгера, сектор-рамку, жестко связанную с флюгером, и преобразователь (2). Однако чувствительность такого датчика существенно зависит от температуры потока.

Для повышения чувствительности в широком диапазоне температур в предлагаемом датчике преобразователь снабжен двумя катушками индуктивности, включенными в разные плечи высокочастотной мостовой схемы и расположенными в корпусе датчика соосно оси вращения чувствительного элемента, изготовленного из ферромагнитного материала, например фольги.

На фиг. 1 показан общий вид предлагаемого датчика, разрез; на фиг. 2 электрическая схема его включения.

Бесконтактный датчик направления потока состоит из чувствительного элемента в виде флюгера 1 из ферромагнитной фольги, свободно вращающегося на оси 2, сектора 3 из

10 ферромагнитной фольги, катушек индуктивности 4, намотанных на ферромагнитные сердечники 5, фиксирующих шайб 6, обеспечивающих определенную величину осевого зазора между сектором и катушками индуктивности, 15 металлического корпуса 7, заполненного термостойким и неэлектропроводным составом на основе эпоксидной смолы, что обеспечивает при наличии металлической заглушки 8 герметичность конструкции датчика.

20 Датчик работает следующим образом.

Катушки индуктивности, расположенные параллельно оси вращения флюгера и диаметрально противоположно одна другой, включены в разные плечи высокочастотной

25 мостовой схемы и имеют комплексные сопротивления

Z, Z, = gR + (u)h), где Еь Z2 — комплексные сопротивления ка30 тушек;

584256

Формула изобретения фиг. 2 фиг.1

Составитель В. Куприянов

Техред И. Карандашова Корректор Н. Федорова

Редактор И. Шубина

Заказ 2990/19 Изд. № 100 Тираж 1109 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

R — активное сопротивление; а — угловая частота питающего нанапряжения;

L — ндуктивность.

Катушки находятся в одинаковых температурных условиях, что предотвращает дрейф нуля выходного сигнала мостовой схемы. При повороте чувствительного элемента под действием потока сектор перемещается и перекрывает одну из катушек индуктивности. При этом изменяется величина комплексного сопротивления Z< или Z2, что вызывает разбаланс моста. После преобразования результирующий сигнал разбаланса мостовой схемы используется для регистрации положения флюгера, то есть направления потока, например, на светочувствительной ленте осциллографа.

Высокая частота питающего напряжения (оз=40 кГц) приводит практически к чисто индуктивному характеру комплексного сопротивления катушек вследствие выполнения условия coL))R, что обеспечивает высокую чувствительность датчика в широком диапазоне темпер а тур.

Для стабильности индикации направления потока достаточно перекрытия сектором торцевого сечения сердечника, то есть расположение катушек, а также материал (ферромагнитная фольга) и конструкция чувствительного элемента позволяют выполнить его малоинерционным, и практически не вносящим возмущений в поток.

Бесконтактный датчик направления потока

10 жидкости или газа, содержащий чувствительный элемент в виде флюгера, сектор-рамку, жестко связанную с флюгером, и преобразователь, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности в широком диа15 пазоне температур, преобразователь снабжен двумя катушками индуктивности, включенными в разные плечи высокочастотной мостовой схемы и расположенными в корпусе датчика соосно оси вращения чувствительного

20 элемента, изготовленного из ферромагнитного материала, например фольги.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании № 1290331, кл.

25 С 01р 13/02, 1972.

2. Авторское свидетельство № 277423, кл.

G 01р, 13/02, 1969.