Магнитоупругий преобразователь давления

 

1. МАГНИТОУПРУГИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ, содержащий два полых коаксиальных цилиндра, соединенных между собой четным числом радиальных стержней с размещенными на них поочередно измерительной и намагничивающей обмотками, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем измерения давления жидкостей и газов и повьшения чувствительности , он снабжен подводящими трубопроводами с фланцами, герметично прикрепленными к торцовым частям коаксиальных цилиндров, а части стенки внутреннего цилиндра между радиаль ными стержнями через один выполнены вогнутым, при этом внутренняя поверхность внутреннего цилиндра имеет герсл метизирующее покрытие. ел iU :я З: а

СОЮЗ СОВЕТСХИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИХ (l9) (I l ) ф(ы> С 01 L 9/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ХОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3688280/24-10 (22) 12. 01. 84 (46) 07.05. 85. Бюл. Ф 17 (72) С.А. Манукян и А.А. Гамбарян (71) Ереванский политехнический институт им. К. Маркса (53) 531;787(088.8) (56) 1. Гинзбург В.Г. Магнитоупругие датчики. М., "Энергия", 1970, с. 60, 2. Патент СССР Ф 184751, кл. G 01 L 1/12, опублик. 1966 (прототип). (54) (57) 1 . .МАГНИТОУПРУГИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ, содержащий два полых коаксиальных цилиндра, соединенных между собой четным числом радиальных стержней с размещенными на них поочередно измерительной и намагничивающей обмотками, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем измерения давления жидкостей и газов и повышения чувствительности, он снабжен подводящими трубопроводами с фланцами, герметично прикрепленными к торцовым частям коаксиальных цилиндров, а части стенки внутреннего цилиндра между радиаль ными стержнями через один выполнены вогнутым, при этом внутренняя поверхность внутреннего цилиндра имеет герметизирующее покрытие.

1154566

2. Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что в нем полость внутреннего цилиндра и подводящих трубопроводов разделена продольной перегородкой, соединяющей диаметрально противополояаые радиальИзобретение относится к технике измерения давлений, а точнее к преобразователям, принцип действия которых основан на изменении магнитных свойств материала в зависимости от

- нагрузки.

Известен магнитоупругий преобразователь давления объемного нагружения, содержащий магнитопровод в виде составного цилиндра, обмоток намагничивания и измерения, расположенных между цилиндрами Щ .

Однако этот преобразователь имеет недостаточную чувствительность, при нулевом значении измеряемого давления выходное напряжение не равно нулю и при изменении температуры измеряемой среды характеристики преобразователя изменяются, вследствие чего увеличивается погрешность измерения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является магнитоупругий преобразователь усилий, содержащий два полых коаксиальных цилиндра, соединенных между собой четным числом радиальных стержней с размещенными на них поочередно измерительной и намагничивающей обмотками 12 .

При изменении давлений с помощью известного преобразователя чувствительность недостаточна, при нулевом значении измеряемого давления выходное напряжение -не равно нулю и при изменении температуры измеряемой среды изменяются характеристики преобразователя, вследствие чего уменьшается точность измерения.

Кроме того, преобразователь невозможно использовать для измерения давления и разности давлений жидкостей и газов.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем ные стержни на две герметичные камеры, при этом перегородка покрыта с двух сторон герметизирующей оболочкой, а камеры снабжены подводящими и отводящими штуцерами. измерения давления жидкостей и газов и повышение чувствительности.

Указанная цель достигается тем, что магнитоупругий преобразователь давления, содержащий два полых коаксиальных цилиндра, соединенных между собой четным числом радиальных стержней с размещенными на них поочередно измерительной и намагничивающей l0 обмотками, снабжен подводящими трубопроводами с фланцами, герметично прикрепленными к торцовым частям коаксиальных цилиндров, а части стенки внутреннего цилиндра между радиальны15 ми стержнями через один выполнены вогнутыми, при этом внутренняя поверх. ность внутреннего цилиндра имеет герметизирующее покрытие.

Кроме того, в преобразователе поßÎ лость внутрейнего цилиндра и подводящих трубопроводов разделена продольной перегородкой, соединяющей диаметрально противоположные. радиальные стержни на две герметичные камеры, 25 при этом перегородка покрыта с двух сторон герметизирующей оболочкой, а камеры снабжены подводящими и отводящими штуцерами.

На фиг.1 и 2 представлен преобраЗО зователь для измерения давления в двух проекциях; на фиг.З вЂ” схема замещения магнитной цепи магнитопровода; на фиг. 4 и 5 — преобразователь для,измерения разности давлений в двух проекциях, Преобразователь давления (фиг.1 и 2) содержит замкнутый в виде полого цилиндра магнитопровоц 1 с отверстия4О ми 2 и элементами 3 стенки внутреннего цилиндра, воспринимающими дав,ление, обмотки намагничивания 4 и измерения 5, расположенные на радиальных стержнях 6, отверстия 7 для креп1154566 ления, герметизирующую прокладку 8 из мягкого материала, например из резины, металлические шайбы 9, установленные между торцами магнитопровода и прокладкой, и трубопроводы,.

10 с фланцами. Элементы 3 стенки внутреннего полого цилиндра магнитопровода через один выполнены вогнутыми. Прокладка 8 герметизирует магнитопровод с отверстиями 2 от изме- 10 ряемой среды. Ширина элементов 3 меньше ширины внешней части магнитопровода, вследствие чего между шайбами и внутренней поверхностью, воспринимающей нагрузку, образуется 15 свободное пространство. Это исключает возможность возникновения осевого напряжения в магнитопроводе и не препятствует расширению внутреннего диаметра преобразователя при дав- 20 лении. Обмотки намагничивания чередуются с измерительными обмотками и соединены так, что магнитные потоки этих обмоток в стержнях измерительных обмоток вычитаются (фиг.3). 25

Измерительные обмотки подключены последовательно и выходные напряжения суммируются.

В схеме 4 (фиг.4) R«, Rц, «к„,, R+4@ Rz< -- магнитные сопротивления участков (фиг.3) Ьс, ab, ef, dc, Ьс и cf(ab) соответственно, F< — магнитодвижущая сила, созданная обмоткой намагничивания, P и P — магнитные потоки.

Преобразователь для измерения давления работает следующим образом.

При P = О схема симметрична: RM(=

= R = Р ц = R<4, поэтому магнитные потоки P, 9q через Rу Результи 40 рующий магнитный поток Ф = — .= О.

На выходе измерительной обмотки напряжение равно нулю.

Когда P Ф 0 участок ef растягивается, а участок de сжимается, маг нитное сопротивление R„< увеличивает. ся, а магнитное сопротивление К ц уменьшается,в результате этого 4 уменьшается, P, увеличивается, через

Rм магнитный поток < = Р, — 9 О.

На выходе измерительной обмотки получают напряжение, пропорциональное давлению.

Остальные участки магнитопровода работают аналогичным образом.

С целью обеспечения возможности измерения разности давления в предложенном преобразователе для измерения давления внутренняя поверхность магнитопровода, воспринимающая нагрузку„ разделена на две идентичные части перегородкой 11 (фиг. 4 и 5), соединяющей радиальные стержни намагничивающей обмотки. Обе части снабжены герметизирующей прокладкой

8 (фиг.5). Обмотки измерения, расположенные по разные стороны перегород ки, между собой соединены так, что выходные напряжения вычитаются (фиг.4).

Давления Р и Р, разность которых измеряется, подводятся по разные стороны перегородки. С помощью перегородки

11 преобразователь разделен на две части, каждая из которых работает как автономный преобразователь давления. На выходе измерительных обмоТок каждой части получают напряжение, пропорциональное соответствующему измеряемому давлению, а на выходе преобразователя — напряжение, пропорциональное разности давлений.

Благодаря дифференциальной конструкции преобразователь имеет высокую чувствительность.

1154566

Ю 7

1154566

Фиг. 4

/» жв.Ж -Вю ""

Филиаа 800 Патент ° г. Ужгород,уп.Проектная, 4