Измеритель перепада давлений

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (») seized

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{6l) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15,0676 (21) 2372684/18-10 (5l) М. Кл.

6 01 ) 13/02 с присоединением заявки Ph

Гаардаратаанный аомнтат болата Инннатрае 6I CP ао далам наооретоанй н отнрытнй (23) Приоритет (43) Опубликовано 050278, Втоллетеиь W 5 (53) УДК Ц31.787 (088.8). (45) Дата опубликования описания 240 1.78 (72) Автор изобретения

E.A.Êàðöåâ (71) Заявитель московский институт электронного машиностроения. (54 ) ИЭМЕРИТЕЛЬ ПЕРЕПАДА ДАВЛЕНИЙ

Изобретение отнбсится к области измерительнаат техники и предназначено для измерения перепада (разности) давлений жидких и газообразных сред.

Известны преобразователи для изме- 5 рения перепада давлений, содержащие корпус, упругий чувствительный элемент в виде сильфона, струнный преобразователь малых перемещений сильфона в частоту. Одно иэ давлений по- 10 дается внутрь герметичного корпуса преобразователя,а другое — a полость сильфона.Деформация, сильфона вдоль его продольной оси измеряется струнным преобразователем, частота собственных IS поперечных колебаний которого функционально связана с текущим значением перепада давлений. Для получения непрерывной выходной информации концы струны подсоединяются к электронному усилителю с положительной обратной связью, что позволяет поддерживать незатухающие автоколебания струны (1).

Однако отмечается низкая чувствительность устройства, сложность конструкции, большие габариты и вес, высокая чувствительность к виброперегруз" ке.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является измеритель перепада.давлений, содержащий корпус,упругий чувствительный элемент, выполненный в виде двух мембран, связанных жестким стержнем, струнный преобразователь малых перемещений в частоту, связанный с упругим элементом, и элекФ тронный усилитель с положительной обратной связью (2). Однако при неравенстве эффективных площадей мембран. упругого элемента его выходной сигнал зависит не только от разности, но и от абсолютных значений измеряемых давлений, что приводит к увеличению погрешности измерения.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Это достигается тем, что упругий чувствительный элемент выполнен в виде двух мембран, расположенных в од- . ной плоскости; с установленными на них. стойками, на которых закреплена струна струнного преобразователя с возможностью вертикального смещения то чек ее закрепления, причем стойки смещены относительно центра мембран.

На чертеже представлен измеритель.

В цилиндрическом корпусе 1 выполне" ны две расточки, торцовые части которых образуют тонкие круглые мембрань1., 591734

2 и 3, выполненные за,одно целое с корпусом. Центры мембран расположены в диаметральной плоскости корпуса. На мембранах расположены стойки 4 и 5, выполненные,эа одно целое с мембранами

Металическая струна 6 натянута между стойками 4 и 5 и расположена в диаметральной плоскости корпуса преобразователя. Конец струйы, лежащий на горизонтальной плоскости торца стойки 4, фиксируется накладкой 7, соштифтованной со стойкой и поджимаемой винтами 8.

Горизонтальная плоскость торца стойки5 занижена относительно аналогичной плос», кости стойки 4 на толщину прокладки 9, которая поджимается к стойке винтами

10. Для электрической изоляции прокладки 9 or корпуса 1 преобразователя под прокладку устанавливается тонкая слюдяная пластинка 11, а под шляпки винтов 10 - слюдяные шайбы 12 (сече- 26 ние Б-Б) При этом винты, проходящие в отверстия прокладки 9, не касаются боковых стенок отверстий.

Второй конец струны крепится между плоскостями прокладки 9 и накладки 13 QS винтами 14. Струна помещается в поле постоянного магнита 15. Такое конструктивное решение позволяет использовать магнитоэлектрический способ возбуждения непрерывных автоколебаний 30 струны. Для этого концы струны должны быть подключены к электронному усилителю с положительной обратной связью, образуя струнный автогенератор с мяг» ким режимом возбуждения. 5

В нижнюю часть корпуса 1 преобразователя вставляются штуцеры 16 и 17, I фланцы которых герметично приваривают» ся к корпусу. Через эти штуцеры подаются давления, перепад между которыми 4О требуется измерить.

К лепесткам специальных шайб 18 и

19, находящихся под головками винтов

8 и 14, подпаиваются концы выводного кабеля 20. Кабель 20 поджимается к поверхности корпуса посредством скобы 21 и выводится через сквозное отверстие, проходящее через корпус 1 и декоративный фланец 22. На корпусе преобразователя устанавливается защитный кожух 23 предохраняющий чувст6 вительную часть преобразователя от попадания пыли и влаги и or воздействия внешних электромагнитных полей.

Измеритель работает следующим образом.

При отсутствии избыточного давления мембраны не прогибаются и частота собственных поперечных колебаний струны равна вполне определенному начальному эйачению.При наличии внутри полостей преобразователя одинаковых избыточных давлений обе мембраны прогнутся одияаково и соответственно обе стойки по вернутся на один и тот же угол. В этой случае изменения упругой деформации струны не произойдет и частота ее

""oáñrâåííûõ поперечных колебаний останется неизменной. При различных избыточных давлениях стойки повернутся на разные углы, и изменение собственной частоты колебаний струны будет соответствовать разности измеряемых давлений.

Изобретение найдет применение в . автоматизированных системах управления технологическими процессами и других областях, где требуется измерение разности давлений с повышенной точностью. формула изобретения

Измеритель перепада давлений, содержащий корпус, упругий чувствительный элемент, струнный преобразователь перемещений в частоту, связанный с упругим элементом, электронный усилитель с положительной обратной связью, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в нем упругий чувствительный элемент выполнен в виде двух мембран, расположенных в одной плоскости, с установленными на них стойками, смещенными относительно центра мембран, а струна струнного преобразователя закреплена на стойках с возможностью вертикального смещения точек ее закрепления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1, Милохин Н.Т. Частотные датчики систем автоконтроля и управления.М Энергия, 19б8, с. 5.

2. Сборник НИКИМП Вибрационно-час

// тотные преобразователи. Часть 1, М. Энергия, 1970, с. 135.

591734

/Л у д в-s

b- б (ипвериупчо) 10 1g

У

Составитель И. Петрашень

Техред:И.Климко Ксрректорt A.Власенко

Редактор О.Филиппова

Заказ 588j41 Тираж 1112 Подписное

ЦБИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ЙПП Патент, г.ужгород, ул. Проектная, 4