Датчик давления

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТЕЛЬСТВУ

Сеюз Советских

Сециалиатических

Республик (6! ) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 22. 01. 79 (2)) 2716097/18-10 с присоединением заявки HP (23) Приоритет

Опубликовано 280281 .. Бюллетень Йо 8

Дата опубликования описания 28 ° 02 ° 81 (51)М. Кл.з

С 01 3 9/16

Государственный квинтет

СССР во дмаи изобретекмв к открытмй (53) УДК 531. 787, (088.8) (72» Авторы изобретения

Г.Н. Ковшов, Г.Н. Малкова, Д.М. Еремин и Т

Уфимский авиационный институт им. Орджоник и Специальное проектно-конструкторское бюр

Всесоюзного объединения "Союэнефтеавтомати (7т» Заявители

-(84) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности, к магнитоупругим датчикам давления и может быть использовано дл" иэ- 5 мерения давлений в газо- и нефтетрубопроводах, а также в сосудах, работающих под давлением.

Известны магнитоупругие датчики давления 1).

Наиболее близким техническим решением является магнитоупругий датчик давления, содержащий чувствительный элемент, запрессованный в корпус, к торцам которого гайками со штуцерами прижимается втулка. Катушки преобразователя расположены соосно с чувствительными элементами и экранируются дополнительным магнитопроводом. Для лннеаризации характеристики датчика используется еще один чувст- 2О вительный элемент, не подвергающийся воздействию нагрузки и расположенный в одном корпусе с рабочим чувствительным элементом f 2 .

К недостаткам данного устройства следует отнести наличие компенсационного чувствительного элемента, что приводит к значительным габаритам датчика.

Цель изобретения — уменьшение га баритов за счет исключения необходимости использования компенсационного магнитопровода.

Указанная цель достигается тем, что в датчике давления, содержащем корпус, в котором установлены мембраны и магнитоупругий чувствительный элемент с рабочей и компенсационной обмотками, магнитоупругий чувствительный элемент выполнен в виде сплошного ступенчатого цилиндрического тела Со сферическим торцом, контактирующим с мембраной, причем по середине торца и в месте ступенчатого перехода выполнены в одной плоскости одинаковой ширины сквозные паузы, а между ними в цилиндрической части выполнены под обмотки парные сквозные отверстия, первая пара которых расположена в плоскости пазов по оси.симметрии цилиндрического тела и в них размещена компенсационная обмотка, а оси .второй. пары перпендикулярны осям первой.

С целью улучшения. технологичности конструкции, в датчике давления пары сквозных отверстий могут быть сдвинуты относительно друг друга по. оси цилиндрического тела.

808888

1. Датчик давления, содержащий корпус, в котором установлены мембрана и магнитоупругий чувствительный элемент с рабочей н компенсационной обмотками, о т л н ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения габаритов за счет исключения необходимости использования компенсационного магнитопровода, в нем магнитоупругий чувствительный элемент выполнен в виде сплошного ступенчатого цилиндрического тела со сферическим торцом, контактирующим с мембраной, причем по середине торца и в месте ступенчатого перехода выполнены в одной плоскости сквозные пазы одинаковой ширины, а между ними s цилиндрической части. выполнены под обмотки парные сквозные отверстия, первая пара которых расположена в плоскости пазов по оси симметрии цилиндрического тела и в них размещена компенсационная обмотка, а оси второй пары перпендикулярны осям первой .

2. Датчик по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью улучшения технологичности конструкции, в нем пары сквозных отверстий сдвинуты относительно друг друга по оси цилиндрического тела.

На фиг. 1 приведена конструкция предлагаемого датчика на фиг. 2 конструкция чувствительного элемента.

Датчик состоит из штуцера 1, мембраны 2, цилиндрического чувствительного элемента 3, рабочей 4 и компен- . сационной 5 обмоток, корпуса 6 и шайбы 7 (фиг.1).

Чувствительный элемент (фиг.2) выполнен в виде тела, состоящего из цилиндрической 8 и дисковой 9 частей, один торец которого, прижатый к мембране 2 имеет сферическую форму и выполнен со сквозным пазом 10. У основания диска, на боковой поверхности цилиндрической части чувствительного элемента выполнены сквозной паз 11, 15 имеющий одинаковую ширину с пазом 10 . и расположенный параллельно ему, и парные сквозные отверстия 12, 13, 14 и 15,оси которых взаимно перпендикулярны. Отверстия 14 и 15 одной из пар Щ параллельны пазам 10 и 11. Парные сквозные отверстия сдвинуты относительно друг друга по оси чувствительного элемента 3, причем компенсационная обмотка 5 расположена. в отверсти- 2g ях 14 и 15 параллельных пазам 10 и

11, а рабочая 4 — в перпендикулярных отверстиях 12 и 13.

Датчик работает следующим образом.

При подаче давления через штуцер 1 З осевая растягивающая деформация мембраны 2 преобразуется в осевую деформацию сжатия чувствительного элемента. 3. При этом в результате наличия пазов 10 и 11, расположенных друг против друга, в чувствительном элементе 3 создаются нагруженные и ненагруженные участки, в зоне которых соответственно располагаются рабочие

4 и компенсационные 5 обмотки. Сферическая форма торца обеспечивает пос- 40 тоянный и равномерный контакт чувствительного элемента 3 с мембраной 2, а шайба 7 обеспечивает равномерное поджатие чувствительного элемента 3 для получения нужных магнитоупругих характеристик. Рабочая .4 и компенсационная 5 обмотки включены последовательно н встречно, при этом сигнал на выходе этих обмоток пропорционален измеряемому давлению. Таким образом, использование предложенного устройства позволяет уменьшить размеры датчика, так как отпадает необходимость в отдельном компенсирующем магнитопроводе.

Технологичность улучшается за счет выполнения сквозных отверстий для обмоток и сдвига отверстий относительно друг друга вдоль оси чувствительного элемента. Все это значительно упрощает процесс намотки обмоток.

Формула изобретения Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гинзбург В.Б. Магннтоупругие датчики, "Энергия", 1970, с. 7-12.

- 2, Гинзбург В.Б. Магнитоупругий датчик давления. HPC Машины и нефтяное оборудование. ВНИИОЭНТ, 1969, Р 6 (прототип ).

80&888

Риг. 1

Дис. 2

Составитель О. Полев

Редактор П. Макаревич .Техред Ж.Кастелевич КорректорВ. Синицкая

Заказ 99 4 Тираж 918 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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