Датчик давления с частотнымвыходным сигналом

Авторы патента:

G08C19/16 - с передачей сигналов в импульсной форме

G01L11 - Измерение постоянного или медленно меняющегося давления газообразных и жидких веществ или сыпучих материалов с помощью средств, не отнесенных к группе G01L 7/00 или G01L 9/00

Союз Соввтскнх

Социалистическик

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЗЬСТВУ

< ))849020 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(5))М KB B3 (22) 3assneHo 300879 (21) 2813343/18-10

G 0 1 )„11/00 с присоединением заявки Hoâ€”

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) ПриоритетвЂ”

Опубликовано 230781. Бюллетень )) 27 (53) УДК 5 3 1. 7 8 7. Г. Смирнов и А. С Митрофанов (71) заявители (54 ) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ С ЧАСТОТНЫМ ВЫХОДНЫМ СИГНАЛОМ

Изобретение относится к контрольноизмерительным приборам в частности к частотным датчикам давления, содержащим чувствительный механический ре-зонатор типа плоской мембраны, Известен частотный датчик давления, содержащий анероидный чувствительный элемент, образованный. двумя герметично соединенными плоскими мембранами, а также электромагнитные -воз.будитель и приемник колебаний 1) .

Известен также .частотный датчик давления, содержащий анероидную коробку, образованную двумя плоскими мембранами,. которые выполнены как одно целое с кольцевыми основаниями герметично скрепленными по контуру и упруго связанными с корпусом и систему возбужде-. ния и съема колебаний 21 .

Недостатком известного устройства является то, что при действии линейных ускорений датчик имеет повьтаенную погрешность. При этом на мембрану помимо измеряемого давления Р действует распределенная инерционная нагрузка

I где Я вЂ” удельный вес материала, иэ которого выполнена мембрана, вЂ” толщина мембраны,. с1 вЂ” ускорение, гравитационная постоянная °

Цель изобретения вЂ” повышение точ- ности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что на наружной боковой поверхности каждого из оснований в плоскости мембраны выполнен кольцевой противовес, причем мембрана и противовес связаны с основанием кольцевым упругим шарниром, образованным кольцевой выточ-о кой, а также, тем, что в кольцевых противовесах выполнены радиальные пазы.

Кроме того, с целью уменьшения габаритов, кольцевые основания мембран установлены внешними торцовыми .поверхностями навстречу друг. другу и скреплены через кольцо.

На фиг, 1 изображена принципиальная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 вЂ” то же, вид сверху, на фиг. 3 - вариант исполнения предлагаемого устройства.

Датчик содержит манометрическую или анерокдную коробку, состоящую иэ двух

849020 мембран-резонаторов 1, выполненных как одно целое с кольцевыми основаниями 2, герметично скрепленными по контуру и связанными с корпусом 3 через получен,ную с помощью кольцевых проточек в основаниях упругую связку 4. В основаниях выполнены кольцевые противове= сы 5. Мембрана 1 и противовес 5 сое динены с центральной частью основания через упругий шарнир 6, образованный с помощью кольцевой проточки 7. Датчик содержит поляризованные электромагниты 8 и 9 системы возбуждения и съема колебаний, а также усилитель автогенератора 10. В кольцевом противовесе 5 выполнены радиальные пазы 11, разделяющие его на отдельные элементы 12. (фиг. 2).

Кольцевые основания 2 могут быть установлены внешними торцовыми поверх ностями 13 навстречу друг другу,и скреплены через дополнительное кольцо 14.

Датчик работает следующим образом, Измеряемое давление Р, воздействуя на мембраны, деформирует их, изменяя собственную частоту колебаний чувствительного элемента. Электромагнит 8 возбуждает колебания, а электромагнит 9 снимает сигнал с колеблющегося чувствительного элемента. Незатухающие колебания резонаторов на основной противофазной частоте поддерживает усилитель антогенератора, который соответствующим образом сфазирован.

При действии ускорений кольцевой противовес, создает относительно кольцевого упругого шарнира 6 момент, компенсирующий прогиб мембран чувствительного элемента. При этом погрешность от линейных ускорений может быть на порядок и более уменьшена.

Упругая связка 4 уменьшает погрешность от перезакрепления манометрической коробки в корпусе 7. При необходимости экономии радиальных габари тов, а также уменыаения жесткости целесообразно снабдить кольцевой противовес радиальными пазами, делящими его на отдельные элементы.

Габариты датчика можно существенно уменьшить, если перевернуть мембранные элементы и соединить их внешними торцовыми поверхностями навстречу друг другу через дополнительное кольцо. При этом система возбужде ния удачно компануется в подмембранных полостях.

Таким образом, предлагаемые качества, т.е. уравновешенность к линейным.ускорениям, развязка от перезакрепления, возможность выполнения в кольцевом противовесе радиальных пазов сохраняются полностью.

Изобретение позволяет повысить точность измерений в условиях действия

15 линейных ускорений.

Формула изобретения

1. Датчик давления с частотным вы2О ходным сигналом, содержащий манометрическую коробку, образованную двумя

I плоскими мембранами, изготовленными как одно целое с кольцевыми основаниями, герметично скрепленными по контуру и упруго связанными с корпусом и систему возбуждения и съема колебаний, отличающий с я тем, что с.целью повышения точности измерений на наружной боковой поверхности каждого из оснований в плоскости мембраны выполнен кольцевой противовес, причем мембрана и противовес связаны с основанием кольцевым упругим шарниром, образованным кольцевой проточкой.

2. Датчик по п.1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, в кольцевых про.тивовесах выполнены радиальные пазы.

3. Датчик по п.1 и 2, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью уменьшения габаритов, кольцевые основания

40 мембран установлены внешними торцовы-. ми поверхностями навстречу друг другу и скреплены через кольцо.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 260233, кл. 6 01 L 9/14, 02.08.68.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 263231, кл. G 01 L 7/12, 67.

849020

Фиест

Редактор О. Черниченко

Заказ 6080/54