Частотный датчик давления

 

Союз Советских

Социалмстммеских

Республик

ОП ИСАНИЕ

И ЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИДЬСТВУ

« 666450 (6l) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.04.77 (21) 2478559/18-10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

Опубликовано 05.06 79рюллетень ¹ 21

Дата опубликования описания 08.06.79

2 (51) M:. Кл.

С- 01 L 7/00

С 01 Е 11/00

Гасударственный комитет

СССР пе делам нзабретеннй н аткретнй (53) УДК 581.787. . 91 (088. 8) (72) Авторы изобретения

R. Г. Барбатунов и B. С. Коносов (71) Заявитель (54) ЧАСТОТНЫЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, в частности к

° частотным датчикам давления, предназначенным для измерения давления в устройствах автоматического контроля и регулирования.

Известный датчик содержит чувствительный элемент в виде сильфона, связанный с передаточными рычагами упругого элемента, выполненного за одно целое со стержневым силочувствительным резонатором, и систему возбуждения и съема колебаний. Для регулирования частоты колебаний стержневого силочувствительного резонатора чувствительный элемент — сильфон установлен с возможностью перемещения на передаточных рычагах упругого элемента, а консОльные концы. передаточных рычагов соединены регулируемой, пружиной, причем перемещением чувствительного элемента регулируется чувствительность, а изменением натяжения пружины - начальная частота колебаний стержневого

2 резонатора датчика (ll . Однако при регулировании начальной частоты изменяется чувствительность датчика, так как характеристика преобразования частотного датчика со стержневым сило3 чувствительным резонатором является нелинейной функцией давления. Поэтому после регулирования начальной.частоты необходимо проводить повторную регулировку чувствительности, что,в свою очередь, приводит к изменению начальной частоты из-за изменения натяжения резонатора. Изменение натяжения резонатора обусловлено изменением усилия, развиваемого гофрами сильфона, имеющими определенную жесткость. Это изменение усилия происходит при перемещении сильфона вдоль передаточных рычагов упругого элемента и его закреплении из-за изменения условий закрепления, зависящих от неточности параллельного перемещения сильфона вдоль передаточных рычагов и неточностей изготовления взаимных посадочных мест з 66 сильфона и рычагов. Поэтому такие циклы регулирования начальной частоты и чувствительности в датчиках повторяюгся многократно и практически такой регулировкой обеспечивается совпадение с заданными значениями начальной частоты и чувствительности датчика с погрешностью не менее 0,5% величины, максимального измеряемого давления.

Ilenb изобретения состоит в повышении точности регулИрования частоты колебаний. В описываемом датчике это до« стигается тем, что он оборудован дополнительным упругим элементом с системой возбуждения и съема колебаний, причем сильфон и пружина установлены иа разных упругих элементах, системы съема которых включены иа смеситель частоты.

На чертеже схематически показан описываемый датчик, общий виц.

Он содержит упругие элементы 1 и 2, сильфон 3, пружину 4, системы 5 возбуждения колебаний, системы 6 съема колебаний, корпус 7, крышку 8 и стержневые резонаторы 9 и 10.

Упругий элемент выполнен с упругим шарниром и стержневым резонатором, а также с силопередающими рычагами за одно целое, как в известном устройстве. Йля возбуждения колебаний стержневых резонаторов применена система возбуждения и съема колебаний, состоящая из возбудителей и преобразователей съемников колебаний, которые связаны между собой через усилители обратной связи (на чертеже ие I.îêàçàíû), Сильфон установлен с возможностью переме цения вдоль передаточных рычагов первого упругого элемента в положение, при ко ором частота колебаний стержневого резонатора второго упруг ого элемента при максимально измеряемом давлении такова, что разность частотных сигналов второго стержневого резонатора, измеренных при минимальном и максимальном измеряемом давлении, ° соответствует заданному значению частотного сигнала.

Так как регулирование чувствительности производится на первом элементе, то частота колебаний второго стержневого резонатора принадлежащего второму элементу при этом не изменяется. Пружина отрегулирована путем изменения ее иатякения так, что начальная частота колебаний второго стержневого резонатора такова, что разностиый частотный сигнал стержневых резонаторов при мини»

6 350

4 мальиом измеряемом давлении соответствует заданному начальному значению частотного сигналы, Гак как регулирование заданного начального частотного сигнала производится На втopoM yllpy» гом элементе, то частота колебаний и чувствительность стрежиевого резонатора первого упругого элемента при этом ие изменяется.

10 При подаче напряжения питания возникают поперечные колебания стержне-. вых резонаторов. Выходным сигналом датчика является разностный частотный сигнал снимаемый с выхода смесителя

15 частоты (иа чертеже ие показан), иа вход которого подключены системы съема колебаний обоих упругих элементов. При изменении абсолютного давления внутри датчика сильфои, перемеща20 ясь под действием давления, воздействует через передаточный рычаг и упругий шарнир на стержневой резонатор, растягивая или сжил4ая его. Частота колебаний стержневого резонатора при

25 этом изменяется и, следовательно, изменяется выходной разиостиый частотный сигнал датчика, что свидетельствует об изменении давления, Экспериментальные цаииые показыва30 ют, что описываемый датчик давления позволяет осуществлять регулирование по заданному начальному значению частотного сигнала с погрешностью ие более 0,1% максимального значения сиг35 нала в диапазоне измерений и по заданному значению чувствительности - с погрешностью ие более 0,05 4 номинального значения чувствительности.

40 Формула изобретения

Частотный датчик давления, содержаший упругий элемент с упругим шарни» ром и резонатором, сильфон, регулиро45 вочиую пружину и систему возбуждения и съема колебаний, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности регулирования частоты колебаний, ои оборудован дополнительным упругим

Ы элементом с системой возбуждения и съема колебаний, причем сильфон и пружина установлены на разных упругих элементах, системы съема которых включены на смеситель частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

3. Авторское свидетельство СССР

No. 362211, кл. Г 01 L 7/06, 1972

{i< и 150

Х 2

Составитель Л. Кочураев

Редактор Л. Тюрина Техред Н. Андрейчук Корректор О. Билак

Заказ 3173/34 Тираж 1089 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-Э5, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4