Частотный преобразователь давления

 

(п)605133

ОПИСАНИИ

ИЗОЬЕЕтИНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВйДЕТЕЛЬСТВУ

Союз. Саветскик

Социалистических

Респуолик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.06.76 (21) 2371422/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.04.78. Бюллетень № 16 (45) Дата опубликования описания 03.05.78 (51) М. Кл G 01L 11/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 531.787.91 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. А. Волохов, И. А. Горенштейн, И. В. Корольков и A. Г. Щепетов

Московское ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени высшее техническое училище им. Н. Э. Баумана (71) Заявитель (54) ЧАСТОТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, в частности к преобразователям давления в частоту с цилиндрическим резонатором.

Известны частотные преобразователи давления, содержащие чувствительный к давлению цилиндрический резонатор и систему возбуждения и съема колебаний (1).

Наиболее близким техническим решением к изобретению является преобразователь давления, содержащий цилиндрический корпус из магнитомягкого материала, постоянные магниты, электропроводный цилиндрический резонатор, электроды емкостной системы съема, усилитель и источник переменного тока. При прохождении вдоль образующей резонатора переменного электрического тока он взаимодействует с квадрупольным магнитным полем, образованным постоянными магнитами, в результате чего возникают периодические силы, которые возбуждают выбранную форму колебаний резонатора. Частоту возбуждающего переменного тока с помощью системы возбуждения устанавливают равной частоте собственных колебаний резонатора. При подаче измеряемого давления во внутреннюю полость резонатора частота его собственных колебаний изменяется и тем самым меняется частота выходного электрического сигнала датчика.

Недостатком известного преобразователя является необходимость электроизоляции одного конца резонатора. Наличие электроизолирующей детали вносит нестабильность в работу резонатора, что приводит к снижению точности измерений.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Эта цель достигается тем, что частотный преобразователь давления, содержащий корпус, чувствительный к давлению цилиндриче10 ский резонатор, постоянные магниты, емкостную систему съема, усилитель и источник переменного тока, снабжен трансформатором с замкнутым сердечником, одна из ветвей которого размещена во внутренней полости цилиндрического резонатора, образующего вторичную обмотку трансформатора, первичная обмотка которого подсоединена к источнику переменного тока.

На фиг. 1 изображен преобразователь дав20 ления; на фиг. 2 — разрез по А — А на фиг. 1.

Преобразователь давления состоит из корпуса 1, в котором размещены постоянные магниты 2, цилиндрический резонатор 3 со штуцером 4 для подачи измеряемого давления и

25 емкостный приемник колебания 5. Внутри резонатора 3 размещена длинная ветвь сердечника трансформатора 6, так что цилиндрический резонатор 3 является вторичной обмоткой этого трансформатора, а первичная об30 мотка 7, расположенная на второй длинной ветви сердечника, подключена к источнику переменного тока (на чертеже не показан).

605133

Rue. /

Типография, пр. Сапунова, 2

Оба конца резонатора 3 закреплены в корпусе 1 датчика. В корпусе датчика сделан продольный разрез, в который вставлена изоляционная прокладка 8. Магнитная цепь датчика, образованная постоянными магнитами

2, в зависимости от выбранной формы колебаний имеет, например, четыре пары полюсов, каждая из которых расположена вдоль образующей цилиндрического резонатора 3 и равномерно в окружном направлении. Эти пары полюсов создают магнитное поле, вектор индукции которого направлен вдоль образующей резонатора, причем вектор меняет свое направление на противоположное при каждом последовательном переходе от одной пары полюсов к другой.

Преобразователь работает следующим образомм.

Измеряемое давление через штуцер 4 подается внутрь цилиндрического резонатора 3 и однозначно определяет частоту его собственных колебаний. При пропускании через первичную обмотку 7 трансформатора переменного тока с частотой, равной частоте собственных колебаний резонатора на выбранной форме, в резонаторе наводится ток в окружном направлении, который, взаимодействуя с полем постоянных магнитов, обеспечивает возникновение сил, переменных во времени и нормальных к поверхности резонатора. Частота выходного электрического сигнала, снимаемого с емкостного приемника 5, однозначно зависит от подаваемого внутрь резонатора давления. Протеканию вихревых токов в окружном направлении в корпусе преобразователя

5 препятствует изоляционная прокладка 8.

Закрепление обоих концов цилиндрического резонатора 3 непосредственно (без изолятора) в корпусе 1 обеспечивает высокую стабильность работы резонатора и повышает точность

10 из мер ений.

Формула изобретения

Частотный преобразователь давления, содержащий корпус, чувствительный к давлению

15 цилиндрический резонатор, постоянные магниты, емкостную систему съема, усилитель и источник переменного тока, о т л и ч а ю щ и йся тем, что, с целью повышения точности измерения, он содержит трансформатор с замк20 нутым сердечником, одна из ветвей которого размещена во внутренней полости цилиндрического резонатора, образующего вторичную обмотку трансформатора, первичная обмотка которого подсоединена к источнику пере25 менного тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 181848, кл. G 011 11/00, 1965.

30 2. Авторское свидетельство СССР № 427256, G 01L 11/00, 1972.

Составитель Л. Никиточкина

Редактор В. Левитов Техред Л. Гладкова

Корректоры Н. Федорова и А. Степанова

Заказ 505/9 Изд. № 383

Тираж 1122 Подписное

НПО Государственного комитета

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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