Датчик давления с частотным выходом

 

ОП ИС

ИЗОБРЕ

Союз Советских

Социалистических

Республик ((()7234 ) 3

К АВТОРСКОМУ (61) Дополнительное к а (22) Заявлено 10. 11.78 (51)M. Кл.

G 01 L 11/00 с присоединением заявк (23)llриоритет

Опубликовано 25.0

Дата опубликован

Гаоударстввииый комитет

СССР ао делам изобретеиий и открытий (53) УДК 53 1.787 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. И. Жучков, Э. М. Зайцев и В. Я. -Дуркин (71) Заявитель

Пензенский завод — Втуз при заводе ВЭМ (54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ С ЧАСТОТНЫМ ВЫХОДОМ

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, а именно к датчикам давления.

Известны датчики давления, содержащие мембрану и резонатор, изготовленный

5 из любого электропроводного материала, помешенный в магнитное поле и включенный в мостовую схему 1). Один конец резонатора изолирован от корпуса.

Однако этот датчик характеризуется недостаточной стабильностью вследствие несовершенства заделки концов резонатоPG„

Наиболее близким по технической суш- 1 ности к предлагаемому является датчик давления с частотным выходом, содержа(иий корпус упругого элемента, резонатор, выполненный в виде прямоугольной перемычки, соединенный кронштейнами с упру-2О гой плоской мембраной, электромагнитные возбудитель и преобразователь механичес ких колебаний в виде электромагнитных катушек и усилитель f2).

Однако этот датчик характеризуется недостаточной точностью измерения агрессивных сред вследствие коррозии упругого элемента. При- изготовлении датчиков иэ стойких к агрессивным средам материалов осуществить возбуждение автоколебаний не представляется возможным.

Цель изобретения — повышение точности измерения давления агрессивных сред за счет исключения коррозии мембраны, изготовленной иэ немагнитных материалов.

Эта цель достигается тем, что в предлагаемом датчике установлен постоянный магнит, вэаимодействуюший с резонатором электрически подсоединенным к выходу усилителя, а катушки размешены на магнитопроводах, охватываюших кронштейны, и включены согласно и последовательно с входом усилителя.

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого датчика.

Датчик давления с частотным выходом содержит упругий элемент 1 с мембраной

2, на которую через штуцер 3 подается

3 7234 измеряемое давление, перемычку 4 и крон- штейны 5 и 6, изготовленные за одно целое с упругим элементом. Кронштейны 5 и 6 охватывают замкнутые магнитопроводы 7 и 8 с катушками 9 и 10. В непосредственной близости от перемычки 4 установлен постоянный магнит 11. Катуш« ки 9 и 10 соединены между собой согласно и последовательно и подключены к входу усилителя 12. Выход последнего одним 10 проводом подключен к упругому элементу

1 в месте соединения кронштейна 6 с мембраной 2, а другим проводом — к кронштейну 5 в месте соединения его с вибрируюшей перемычкой. При такой схеме выходное напряжение усилителя подключено к двум параллельно соединенным ветвям. Первая ветвь состоит иэ перемычки

4 и кронштейна 6, а вторая — иэ кронштейна 5 и мембраны 2 с упругим элемен-! 20 том 1. По первой ветви течет ток 1 > а

° % по второй — ток 1 ъ, причем ag««4 Iq ° При прохождении тока 1 через перемычку 4 за счет его взаимодействия с магнитным полем постоянного магнита 11 возникает сила, отклоняюшая перемычку 4 от состояния равновесия. При совпадении частоты тока 1 с резонансной частотой перемычки она начинает колебаться. При ее колебании в магнитном поле постоянного маг- 0 нита в перемычке 4 наводится ЭДС. При ! этом в замкнутом контуре, образованном перемычкой 4, кронштейнами 5 и 6 и мембраной 2, протекает ток от данной

ЭДС и на катушках 9 и 10 появляется 35 напряжение, вызванное колебаниями. Так как катушки включены согласно и последовательно,,напряжения с катушек складываются и подаются на вход усилителя 12.

Иля разделения возбуждаюшегося и наве денного напряжения число витков в катушке

10 берется больше чем в катушке 9 в и раз. Тогда при протекании токов 11 и 1 наведенные напряжения в катушках 9 и

10 будут равны и противоположны по фа- 1

13 4 зе, так как направления токов 11 и противоположны на участке "перемычка

4 - кронштейн 5 - мембрана 2 - кронштейн 6". Таким образом замыкается ав токолебательная система.

При воздействии давления на мембрану натяжение вибрируюшей перемычки изменяется частота ее собственных колебаний, по которой судят о величине измеряемого давления.

Изобретение обеспечит повышение точности измерения давления агрессивных сред, так как позволит возбуждать автоколебания немагнитных перемычек, например, иэ сплавов 36НХТЮ, 52НКХБМЮ и других, обладаюших высокой стойкостью к воздействию агрессивных сред.

Формула изобретения

Датчик давления с частотным выходом, содержащий резонатор, кронштейны и мембрану, выполненные за одно целое, две электромагнитные катушки автоколебательной системы и усилитель, о т л q ч а ю— ш и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения давления агрессивных сред за счет исключения коррозии мембраны, изготовленной иэ немагнитных материалов, он снабжен постоянным магнитом, взаимодействуюшим с резонатором, электрически подсоединенным к выходу усилителя, а катушки размещены на введенных в датчик магнитопроводах, охватываюших кронштейны, и включены согласно и последовательно с входом усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Новицкий П, В. и др. цифровые приборы с частотными датчиками, Л., 1970, с, 158.

2, Авторское свидетельство СССР

:34 168505е G 01 L 1 1/00э 196 1 (прототип) 723413

Составитель И. Коновалов

Редактор Т. Иванова Техред C. Мигай Корректор Я. Веселовская

Закаэ 416132 . Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам нэобретений и открытий

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

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