Магнитоупругий датчик давления

 

Изобретение относится к приборостроению и позволяет повысить чувствительность магнитоупругого датчика давления. Датчик содержит цилиндрический корпус 1 с торцовыми мембранами 8,9. Внутри корпуса размещен опорный элемент в виде кольцевого бурта 2, на который опирается кольцевой магнитопровод 3 с измерительными обмотками 5,6 и намагничивающей обмоткой 7. Обмотки 5,6 охватывают торцовые половины магнитопровода 3, по внутреннему контуру которого размещены продольные ребра 14, контактирующие с конусами 10 и 11, укрепленными на мембранах 8 и 9. Измеряемое давление сжимает мембраны, которые с помощью конусов и ребер создают изгибающий момент на кольцевом магнитопроводе 3, причем торцовые части его испытывают напряжения разного знака, что обеспечивает на выходе обмоток 5 и 6 дифференциальный сигнал. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

70 74 72 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4400732/24-10 (22) 31.03.88 (46) 15.10.90. Бюл. № 38 (72) В. Б. Воробьев, А. П. Демин, А. С. Соколовский и В. В. Ульянов (53) 531.787 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 142469, кл. G 01 1 9/16, 1966. (54) МАГНИТОУПРУГИЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к приборостроению и позволяет повысить чувствительность магнитоупругого датчика давления. Датчик содержит цилирдрический корпус 1 с торцовыми мембранами 8, 9. Внутри корпуса раз„„SU„„1599682 A 1 (51)5 G 01 1 9/16

2 мещен опорный элемент в виде кольцевого бурта 2, на который опирается кольцевой магнитопровод 3 с измерительными обмотками 5, 6 и намагничивающей обмоткой

7. Обмотки 5, 6 охватывают торцовые половины магнитопровода 3, по внутреннему контуру которого размещены продольные ребра 14, контактирующие с конусами 10 и

11, укрепленными на мембранах 8 и 9. Измеряемое давление сжимает мембраны, которые с помощью конусов и ребер создают изгибающий момент на кольцевом магнитопроводе 3, причем торцовые части его испытывают напряжения разного знака, что обеспечивает на выходе обмоток 5 и 6 дифференциальный сигнал. 1 з.п. ф-лы, 2 нл.

1599682

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения давления жидких и газообразных сред, а также для измерения усилий:

Цель изобретения — повышение чувств и т ел ь иост и датч и ка.

На фиг. 1 изображен магнитоупругий датчик давления с условным смещенным изображением сечения магнитопровода по оси радиального канала и условным изображением размещения обмоток, продольный

1разрез; на фиг. 2 — магнитопровод с про дольными ребрами, план.

Магнитоупругий датчик давления содержит цилиндрический корпус 1 с внутренним кольцевым буртом 2, на котором соосно корпусу 1 размещен кольцевой магнитопровод 3, выполненный из магнитоупругого материала. Магнитопровод 3 оперт на бурт

2 своим нижним торцом по внешнему контуру. В магнитопроводе 3 выполнены радиальные равноудаленные от торцов каналы 4, в которых уложена измерительная обмотка, состоящая из двух соединенных встречно частей 5 и 6, первая из которых охватывает верхнюю половину, а вторая — нижнюю половину магнитопровода 3. Намагничивающая обмотка 7 охватывает все сечение магнитопровода 3. Торцы цилиндрического корпуса 1 закрыты мембранами 8 и 9 с жесткими центрами 10 и 11, выполненными с коническими внутренней 12 и внешней 13 поверхностями равной конусности. По внутреннему контуру магнитопровода 3 в своей средней части закреплены продольные ребра

14, контактирующие своими концами с коническими поверхностями 12 и 13. Обмотки 5, 6 и 7, охватывающие магнитопровод 3 снаружи, проходят между ребрами 14 и вместе контакта нижнего торца магнитопровода 3 с кольцевым .буртом 2 по радиальным пазам, выполненным на контактной поверхности бурта 2 или на нижнем торце магнитопровода 3 (на чертеже не показано).

Магнитоупругий датчик давления работает следующим образом.

Измеряемое давление воспринимается мембранами 8 и 9 с жесткими центрами

10 и 11, которые давят своими коническими поверхностями 12 и 13 на концы ребер 14.

На магнитопроводе 3 возникает радиальная моментная нагрузка, равомерно распределенная по внутреннему контуру. В этом случае получается максимальное относительное изменение магнитной проницаемости в верхней

4 и нижней половинах магнитопровода 3 и на выходе обмоток 5 и 6 формируется дифференциальный сигнал, пропорциональный измеряемому давлению.

Таким образом, благодаря более рациональному преобразованию усилий и оптимальному распределению механических напряжений в магнитопроводе описанного датчика повышается его чувствительность.

Дифференциальный выход датчика позволя10 ет получить линейную характеристику преобразования, снизить температурную погре ш ность.

Формула изобретения

1. Магнитоупругий датчик давления, содержащий магнитопровод в виде плоского кольца, намагничивающую, охватывающую все сечение кольца, и измерительную обмотки, опорный и силопередающий эле20 менты, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, в нем опорный элемент выполнен в виде полого цилиндра с внутренним кольцевым буртом, на который оперто по внешнему контуру кольцо, выполненное с радиальными равноудаленными от торцов каналами, в которые уложена измерительная обмотка, выполненная из двух соединенных встречно частей, причем одна из половин кольца, прилегающая к одному его торцу, охвачена первой частью измери30 тельной обмотки, а половина кольца, прилегающая к другому торцу, охвачена второй частью измерительной обмотки, при этом силопередающий элемент выполнен в виде двух мембран, закрепленных по торцам цилиндра, и преобразквателя усилия сжатия

35 мембран в радиальную моментную нагрузку, равномерно распределенную по внутреннему контуру кольца.

2. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что в нем преобразователь усилия сжатия

40 мембран в радиальную моментную нагрузку выполнен в виде двух жестких центров, первый из которых выполнен с конической наружной, а второй — с конической внутренней поверхностями равной конусности, обращенными внутрь полости цилиндра, и про45 дольных ребер, закрепленных в своей средней части по внутреннему контуру кольца и контактирующих своими концами с коническими поверхностями жестких центров, закрепленных на мембранах, причем первый

50 жесткий центр размещен относительно кольца со стороны кольцевого бурта.

1599682

Составитель И. Сумпов

Редактор М. Недолуженко Техред А. Кравчук Корректор И. Муска

Заказ 3135 Тираж 469 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 1 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 45

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