Резонатор к частотным датчикам первичной информации

 

ОП ИСАЙИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

jiji679837

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.02.77 (21) 2456148/18 — 10 с присоединением заявки М (23) Приоритет (5()M. Кд.

G 01 1 11/00

Геаударатвааивй хаматет

СССР аа делам азааретеаек в еткрмтак

Опубликовано 15.08.79. Бюллетень Ж 30

Дата опубликования описания 15 08 79 (53) УД К531.787.91 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. А. Волохов, И. 8. Корольков и А. Г. 11;епетов

Московское ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени высшее техническое училище им. Н. Э. Баумана (71) Заявитель (54) РЕЗОНАТОР К ЧАСТОТНЫМ ДАТЧИКАМ ПЕРВИЧНОЙ

ИНФОРМАЦИИ

Изобретение относится к области контрольноизмерительнон техники и может быль использовано в частотных датчиках с цилиндрическим резонатором.

Наиболее близким по технической сушностп к изобретению является резонатор к частотным датчикам, выполненный в виде тонкостенной крутовой цилиндрической оболочки (1).

Недостатком указанного резонатора является наличие расщепленного спектра форм и частот. собственных колебаний вследствие технологических отклонений параметров резонатора (разнотолщинность, неравножесткость, отклонения формы и т. д.). При этом случайный характер отклонений приводит к случайной орненташпт окружных форм собственных колебаний относительно резонатора. Кроме того, некоторые отклонения параметров резонатора (например начальная погибь, неравножесткость) изменяются под действием измеряемой величины (например давления), что,в свою очередь, влияет на ориентацию окружных форм собственных колебаний резонатора. Все это приводит к увеличению погрешности датчика.

Целью изобретения является повышение точности измерения путем устранения погрешностей, связанных с явлением расщепления спектра форм и частот собственных колебаний резонато5 ра.

Это достигается тем, что в резонаторе к частотным датчикам первичной информации, выполненном в виде тонкостенной цилиндрической оболочки, вдоль образующей цилиндрической оболочки в узлах возбуждаемых колеба10 . ний выполнены ребра, расстояние между которыми выбрано по формуле (= — где R — ра-.

2%1 и диус резонатора, n — число волн в окружном. направлении выбранной формы колебаний. Реб15 ра могут выполняться, например, в виде утолщений или вогнутостей, а их размеры выбираются так, чтобы создаваемые ими специальные отклонения массы н жесткости в окружном на20 правлении значительно превосходили случайные технологические отклонения параметров резонатора.

Благодаря этому расщепленные формы строго ориентируются относительно этих ребер при

679837 всех условиях эксплуатации . одна из расщепленных форм имеет узлы, совпадающие с положением ребер, а вторая — пучнос1и.

На фиг. 1 показан резонатор с частотным датчиком первичной информации; на фиг. 2— мгновенная система сил, действующих íà weмент тока, и вызываемая возбуждающими силами иэгибная деформация резонатора для случаев, когда резонатор имеет четыре и одно ребро, причем четыре ребра выполнены в виде утолщений, а одно ребро — в виде зига, При прочих равных условиях резонатор с одним ребром должен иметь ребро большего размера.

В обоих случаях ориентация резонатора таксва, что ребра находятся в узлах изгибной дефорM" "ции 13

Эта ориентация является более предпочтительной, так как при этом ребра неподвижны.

Резонатор состоит из основания 1, на котором закреплен цилиндрический рсзояатор 2 с четырьмя ребрами 3, выполненный из токопроводящего материала и закрытый заглушкой

4, в которой закреплен штуцер 5, предназначенный для вакуумирования внутренней полости резонатора 2. В последней размещен постоянный магнит 6, выполнснныи в виде четырехИ полюсяика, пространство между полюсами которого заполнено изолирующим материалом 7.

На поверхности изолирующего материала раз34 мешены электроды 8 смкостяого приемника.

Магнитные полюсы 6 и электроды 8 образуют цилиндрическую поверхность, концснтричную внутренней поверхности резонатора 2. Соединительные провода 9 выводятся к наружным клеммам 10 через отверстие 11 в постоянном магните 6. 3$

Резонатор к частотным датчикам первичной информации работает следующим образом. Резонатор помещают в измеряемую среду, которая непосредственно контактирует с наружной поверхность резонатора 2.

Переменный электрический ток, проходя вдоль резонатора 2, через заглушку 4, центральный провод 9 на центральную клемму 10 и взаимодействуя с постоянным квадрупольным мапппным полем, создает систему возбуждаю43 щих сил, которая обеспечивает изгибные колебания резонатора, преобразуемые емкостнь м приемником в электрический сигнал. Число peGep может быль равно 1, 2..., 2n, а резонатор относительно возбудителя ориентируется так, чтобы эти ребра находились в узлах укаэанных колебаний. Ребра на поверхности резонатора могут выполняться, например, в виде утолщений или вогнутостсй. Размеры и количество ребер выбирают так, чтобы создаваемые или специальные отклонения параметров резонатора (неравномерное распределение массы и жесткости в окружном направлении) значительно превосходили случайные технологические отклонения. Благодаря этому расщепленныс формы строго ориентируются относительно этих ребер на поверхности резонатора: одна расщепленная форма имеет узел (узлы), совпадающий с положением ребра (ребер), а вторая расщепленная форма — пучность (пучности) . В этом слу1чае изменение случайных отклонений параметров резонатора не приводит к изменению ориентации расщепленных форм относительно ребер на его поверхности. Таким образом, специально созданные ребра позволяют принципиально увеличить допуски на изготовление резонатора, без экспериментального поиска точно осуществить необходимую начальную установку резонатора относительно возбудителя и, следовательно, полностью устранить нежелательные двухчастотныс режимы и связанные с ними погрешности при всех условиях эксплуатации.

Формула изобретения

Резонатор к частотным датчикам первичной информации, выполненный в виде тонкостенной цилиндрической оболочки, о т л и ч а ющ и и с. я тем, что, с целью повышения точности измерения путем устранения погрешностей, связанных с явлением расщепления спектра форм и частот собственных колебаний резонатора, в нем вдоль образующей цилиндрической оболочки в узлах возбуждаемых колебании выполнены ребра, расстояние между которыми

2RR выбрано по формуле Р— „— где и — радиус резонатора, и — число волн в окружном направлении выбранной формы колебаний.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Горенштейн И, А. Гищюстатичсские частотные датчики первичной информации. M., "Ма.ииностроеяие", 1976, с. 13 (прототип).

679837

Составитель Т. Иванова

Редактор Л. Бибер Техред 3.Фанта Корректор Н. Горват

Заказ 4779/37 Тираж 1090 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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