Датчик давления

 

Союз Советсиин

Социа нстнческмв

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ

< >920412 (6! ) Дополнительное к авт. с вид-ву (22) Заявлено 01.07.80 (21) 2951301/18-10 с присоедннениект заявки М (23) Приоритет (5l ) М. Кл. б 01 4 11/00

G 01 I„B/00

9кударстмнный камнтет

СССР ав делам нзаеретеннй н аткрытнй.(53) УДК 531.787 (088.8) Опубликовано 1 5.04.82„Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 15.04.82

Ю.А. Нартов, А.M. Красовипкий, Г. П. Сидоров и Т.А. Лушина (72) Авторы изобретения (54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к измерите ной технике а именно к датчикам давления и может быть использовано, в част ности, при определении заданного уровня вакуумнрования холодильных агрегатов бытовых холодильников.

Известно устройство для измерения давления, содержащее резонатор с ка тушками нндуктивности (1) .

Известен датчик давления, содержатций установленный в корпусе резонатор, внутри которого размещены постоянный магнит и катушка индуктивности t 2 .

Недостатком известного устройства является недостаточ ная чувствительность в области низких.давлений, обусловлен

1$ ная частотной зависимостью амплитуды выходного сигнала, которая в свою оче редь обусловлена зависимостью генерируемой электродвижушей силы от скорос

20 тн изменения магнитного потока, т. е. частоты возбуждения.

Пель изобретения — повышение чувст витальности в области низких давлений.

Поставленная цель достигается тем., что в датчик давления введены магнитодиод, две пары постоянных магнитов, установленных на резонаторе, выполненном в виде балансового колеса, и воопринимающий давление упругий чувствительный элемент с закрепленным на нем одним концом ферромагнитным стержнем, размещенным в зазоре первой пары мщ нитов, поверхности которых выполнены с конусностью к центру колеса, а с двух сторон от центральной оси второй пары магнитов размещены на одной окружнос ти катушка индуктивности и включенный с ней в цепь обратной связи магнитодиод.

Кроме того, напротив свободного конца ферромагнитного стержня закреплен постоянный магнит, а сам стержень разделен немагнитной вставкой на два рабочих участка.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства иа фиг. 2 - разрез

А-А на фиг. 1.

3 92041 2

Устройство содержит герметизирован- личины конусности поверхностей Mar» ный корпус 1, в котором,размещено ба- нитов 7.

I лансовое колесо, включающее диски 2 Однако в процессе откачки линейное из магнитомягкого материала, жестко перемещение стержня замедляется, так закрепленные на оси из того же матерна- 5 как чувствительность сильфона к прила, которая может свободно вращать: ращению давления резко падает. Для ся в подшипниках 3. На дисках располо- увеличения чувствительности стержень жена пара постоянных магнитов 4, с двух имеет второй рабочий участок 11, взаисторон от центральной оси которых модействующий с неподвижно закреплен{фп.. 2) размещены катушка индуктив- 10 ным магнитом 13. При перемещении ности 5 и магнитоуправпяемый диод 6. сильфона происходит уменьшение зазора

На тех же дисках размещена другая пара между магнитом 13 и ферромагнитным ,постоянных магнитов 7; а в воздушном участком 11 стержня, что приводит к зазоре между ними - ферромагнитный увеличению магнитного потока в этом стержень 8, имеющий возможность сколь- 15 узле и созданию усилия, пропорциональножения в подшипниках 9. Стержень 8 ro квадрату потока и совпадающего с соединен одним концом с упругим чувст направлением перемещения сильфона, т. е. вительным к давлению элементом, на- s этом узде также образуется положительпример анероидной коробкой иди силь- ная обратная связь по магнитному потоку. фаном 10, и разделен на два рабочих . 20 Таким .образом, в системе формирует участка 8 и 11 немагнитной вставкой 1 2. ся положительная магнито-механическая

Участок 11 помещен в поле постоянного связь, увеличивающая чувствительность магнита 13. Катушка индуктивности 5 устройства при уменьшении давления, т. е. одним выводом присоединена к коллекто- увеличивается зависимость жесткости ру транзистора 14, а другим » к источ- р5 магнитной пружины от перепада давления,. нику 1 5 питания. Магнитоуправпяемый ag следовательно, и частоты собственных диод 6 соединен с резистором 16 и эта колебаний балансового колеса. цепь присоединена к источнику 1 5 питания. Информацию о величине давлени При подключении устройства под нанесет выходной сигнал Uе„ еь1х 30 пряжение источника.15 питания, за счет тока коллектора, катушка 5 создает мат

Корпус 1 сЬобщается системой иэ ко- нитное поле, которое взаимодействуя с торой происходит выкачивание гаэообраэ- полем магнитов 4 создает усилие, выной cpenb>. В процессе откачки, за счет талкивающее магниты 4 as зоны дейсъперепада давления в корпусе 1 и силь- вия катушки 5. Это приводит к повороту фоне 10, происходит увеличение длины 35 балансов колеса на некоторый угол, т, е, сильфона, что приводит к перемещению цернкешению магнитов 4 в сторону ассиферромагнитного стержня 8 в глубину метричного расположенного и жестко эакрепзазора между магнитами 7. Магниты 7 ленного магнитодиода 6. Диод попадает в и тело стержня образуют магнитную зону воздействия магнитов 4, увеличивает пружину, жесткость которой зависит от 0 свое электрическое сопротивление, умень величины магнитного потока в зазоре, шая падение напряжения на резисторе 16, зависящего в свою очередь от степени т. е. происходят уменьшение тока смещения заполнения зазора ферромагнитным мате- транзистора 14 и уменьшение коллекторриалом. Следовательно, при увеличении ного тока, а, следовательно, уменьшение глубины вакуума происходит увеличение 45 тока в катушке 5 и уменьшение ее отталдлины сильфона и большее заполнение кивающего воздействия на магниты 4. зазора ферромагнитным материалом стерж- Как только жесткость магнитной пружины, ня, что постепенно увеличивает жесткость образованной магнитами 7 и стержнем 8, магнитной пружины за счет нормальной окажется более отталкивающего воздейсоставляющей магнитного потока, и уве- 50 ствия катушки 5, узел баланса будет личивает частоту собственных колебаний стремиться занять исходное положение. балансового колеса, как резонансной сио- Однако: отход магнитов 4 от магнитотемы, Тангенциальная составляющая по- диода 6 вызовет увеличение тока смещетока создает при этом дополнительное ния базы транзистора и процесс повториттяговое усилие, т. е. формируется по- 55 ся. Таким образом получают незатухаложительная связь по магнитному потоку, ющие колебания, частота которых. зависит величина которой может быть отрегули- от жесткости магнитной пружины и свою ! ужины,,рована изменением величины зазора и вэ- очередь зависящей от глубины и куума.

5 . 920412 6

Применение магнитопровоца в качест- балансового колеса, и воспринимакаций ве элемента в цепи связи генератора вза» давление упругий чувствительный эле мен традиционной катушки связи позво мент с закрепленным на нем одним конляет осуществить схему, работающую на цом ферромагнитным стержнем, разме очень низких частотах, прн.этом цепь связи s щенным в зазоре первой пары магии не имеет частотной зависимости в цоста тов, поверхности которых выполнены с точно широком диапазоне частот. Поцби- конусностью к центру колеса, а с двух рая параметры магнитных систем с маг. сторон от пентральной оси второй . пары интами 7 и 13, а также конусность магнитов размещены на одной округ плоскостей магнитов 7, можно цобитьсй 1я ности катушка индуктивности и включен- линейной зависимости частоты выхоцнэ- ный с ней в цепь обратной связи магниго сигнала от давления при его очень тодиод.

1 малой абсолютной величине. 2. Датчик ко п. 1, о т л и ч а ющ н и с я тем, что напротив свободного, 15 конца ферромагнитного стержня закрепФ о р м у л а и э о б р е т е н и я лен постоянный магнит, а сам стержень разделен немагнитной вставкой Hà два

1. Датчик цавлениЯ, содеРжащий Уста- рабочих участка новленный в корпусе резонатор, внутри которого размещены постоянный магнит Источники информации, и катушка индуктивноети„о т л и ч а ю - принятые ао вншиние при экспертизе

m и и с я тем, что, с целью повышения 1. Патент США No 2466809, чувствительности B области низких дав- " кл. 73-398. 1 2.04.49. лений, в него ввецены магнитодиод, две 2. Авторское свидетельство СССР пары постоянных магнитов, установлен - 5 N . 181848, кл. Q 014 11 OO. ных на резонаторе, выполненном в виде .30.03.65 (прототип).

92041 2

Л-Л

Составитель 3. Крысанова

Рейактор Н. Воловик Техред Ж.Кастелеанч Корректор Н. Степ

Заказ 231 9/40 Тираж 883 Полписное

ВНИИПИ Госуйарственного комитета СССР по аелам изобретений и открытий

113035, Mocasa, Ж-35, Раушская наб., л, 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгороа, ул. Проектная, 4