Датчик давления

 

Изобретение относится к приборостроению и может быть применено для измерителей давления - абсолютного и избыточного. Цель изобретения - повышение точности измерения и чувствительности. На мембранной коробке с наконечниками 2 и 3 во взаимно перпендикулярных плоскостях установлены основания и дополнительная кольцевые струны, на каждом рабочем участке которых расположены системы возбуждения и съема колебаний. При этом в наконечниках выполнены отверстия 36, 37, а струны установлены на опорных поверхностях. Основные опорные поверхности расположены по одну сторону от плоскостей, проходящих через вершины полуцилиндрических опор, а дополнительные опорные поверхности - по другую сторону. При подаче давления через подводящий штуцер 35 в полость датчика мембраны прогибаются и через наконечники 2 и 3 воздействуют на кольцевые струны. При этом натяжение основной струны увеличивается, а дополнительной ослабевает. Происходит измерение частоты собственных колебаний струн. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (gg 4 С 01 1 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4306067/24-10 (22) 14.09.87 (46) 30.09.89. Бюп. N - 36 (72) В,Я. Скотников (53) 53 1.787(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 1315839, кл. G 01 L 11/00, 1985.

Авторское свидетельство СССР

У 1.422036, кл. G 01 ? 11/00, 1987. (57) Изобретение относится к приборостроению и может быть применено

„„SU„„1511605 А 1

2 для измерителей давления — абсолютного и избыточного. Цель изобретения — повышение точности измерения и чувствительности. На мембранной коробке с наконечниками 2 и 3 во вза" имно перпендикулярных плоскостях установлены основная и дополнительная кольцевые струны, на каждом рабочем участке которых расположены системы возбуждения и съема колебаний.При этом в наконечниках выполнены отверстия

36,37, а струны установлены на опорных поверхностях. Основные опорные поверхности расположены по одну сто151 рону от плоскостей, проходящих через вершины полуцилиндрических опор, а дополнительные опорные поверхности — по другую сторону. При подаче давления через падводящии штуцер

35 в полость датчика мембраны праги1605 4 баются и через наконеч««ики 2 и 3 воздействуют на кольцевые струны. При этом натяж ение ас нов ной струны увеличивается, а дополнительной ослабевает. Происходит измерение частоты собственных колебаний струн, 3 ил, Изобретение относится к приборостроению и может быть применено для измерителей давления — абсолютного или избыточного.

Цель изобретения — повышение точности измерения и чувствительности„

На фиг. 1 изображен предлагаемый датчик вид в разрезе; на фиг. 2

9 о то же, с поворотом на 90; на фиг.3 функциональные зависимости частотных характеристик первой и второй струны и выходной характеристики датчика ат давления.

Датчик (фиг.1) содержит мембранную манометрическую (или анероидную) коробку 1 с наконечниками 2 и 3 на жестких центрах, предварительна натянутую струну 4, электромагнитные системы 5-8 возбуждения колебаний и электромеханические системы 9- 12 съема кол""=áà««èé, кольцевую опору 13, опорные оси 14 и 15, четыре палуциликцрические Опоры 16-19, а также дополнительчую предварительно натянутую струну 20 (фиг, 2), аналогичные первым электромагнитные системы 21-24 возбуждения колебаний и электромагнитные системы 25-28 съема колебаний, опорные оси 29 и

30, четыре дополнительные палуцилиндрические опоры 3 1-34 для второй струны, подводящий штуцер 35,соединенный с внутренней полостью мембранной коробки 1 (фиг, 1).. Отверстия 36 и 37 выполнены в наконечникиках 2 и 3 (фиг.1). Струны 4 и 20 о установлены в датчике под углом 90 по отношению друг к другу с целью устране«гия их взаимного влияния ("захватывания") при работе датчика.

Опорные поверхности 38 на торпах наконечников 2 и 3 для струны 4 (фиг.1) и опорные поверхности 39 в отверстиях 36 и 37 для струны 20 (фиг,2) расположены по разные сто-роны плоскости натяга струн, проходящей через вершины полуцилиндрических ( опор 16-19 (фиг. f ) и полуцилиндрических опор 31-34 (фиг,2) . Принцип действия датчика основан на использовании колебаний натянутой струны с перераспределяемой под действием измеряемого давления собственной частотой колебаний.

Струны датчика одинаковые, каждая выполнена в виде плоского стального кольца, нарезаемога, например, из тонкой раскатанной трубы.

Датчик работает следующим образом.

25 Измеряемое избыточное давление, подаваемое через подводящий штуцер

35 (фиг.1), воспринимается мембранной коробкой 1, мембраны которой через наконечники 2 и 3 жестких цент30 ров мембран передают усилия на струну 4 (фиг.1) и струну 20 (фнг,2), Под действием этих усилий в струне

4 (фиг. 1) возникают дополнительные напряжения и ее резонансная частота собственных колебаний увеличивается, 35, а в струне 20 (фиг.2) внутренние напряжения уменьшаются и ее резонансная частота собственных колебаний уменьшается.

Автоколебания каждой из с"рун возбуждаются и поддерживаются при помощи электромагнитных систем возбуждения колебания ат своих электронных усилителей, на входы которых

45 подаются с««пиалы съема ат электромагнитных систем съема колебаний каждой струны, При этом электромагнитные системы возбужцения каждой струны соединены между собой параллельно, 1 а электромагнитные системы съема

50 паследавательно .

Выходные сигналы каждого из двух электронных усилителей с частотами

Й и f< (фиг,З) через систему согласования подаются на смеситель, на выходе которого вырабатывается сигнал разностной частоты 6f (фиг.3), который является выходным сигналам датчика, 1511605

Повышение точности датчика за счет уменьшения температурных погрешностей достигается при вычитании частот Е f=f,-fz струнных преобразователей (фиг.З) .

Формула изобретения

Датчик давления, содержаший мембранную коробку с наконечниками на жестких центрах и подводящим штуцером, закрепленную по периферии в кольцевом основании и основную струну с четырьмя рабочими участками, охватывающую IIQ основным опорным поверхностям наконечники жестких центров мембран, опорные оси, расположенные на боковой поверхности кольцевого основания, и полуцилиндричес- . кие опоры, закрепленные на торцовой части основания, а также четыре системы возбуждения и съема колебаний, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и чувствительности, он снабжен дополнительными кольцевой струной с четырьмя рабочими участками, двумя опорными осями, расположенными на боковой поверхности кольцевого основания, четырьмя полуцилиндрическими

5 опорами закре "енными на торцовой части основания, и четырьмя системами возбуждения и съема колебаний, при этом в наконечниках жестких центров мембран выполнены отверстия

10 с образованием дополнительных опорных поверхностей, а дополнительные опорные оси и две пары полуцилиндрических опор размещены в плоскости, перпендикулярной плоскости основной струны, и охвачены дополнительной струной, проходящей через отверстия наконечников и контактирующей с дополнительныж опорными поверхностяж;, при этом основные опорные поверх20 ности расположены по одну сторону от плоскостей, проходящих через вершины полуцилиндрических опор, а дополнительные опорные поверхности по другую сторону, причем на каждом

25 рабочем участке дополнительной кольцевой струвы установлены соответствующие дополнительные системы возбуждения и съема колебаний, 1511б05

Составитель Е, Швая

Т ехр ед И. Дидык Корректор С. Черни

Редактор А. Ревин

Заказ 5893/44 Тираж 789 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101