Датчик давления с частотным выходом

342098

О П И С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республин

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 04.1Х.1970 (№ 1473156/18-10) М. Кл. G Oll 11, ОО с присоединением заявки №

Приоритет

Комитет ло делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 14.Ч1.1972. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 27.ЧП.1972

УДК 531.787.91(088.8) тг i. »я *

Авторы изобретения

И. А. Горенштейн и К. И. Слюсарев х t

Заявитель

ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ С ЧАСТОТНЫМ ВЫХОДОМ

Изобретение о вносится к области изме рительной технички, в частности к частотным датчи ка м давления. Известные частотные датчики давления обладают тем недостатком, что в и их между входной и выходной обмотками электро магнитной си|стемы возбуждения и съема колебаний существуют .параз|итные с вязи, снижающие точность измерения. Целью изобретения является повышение точности изMepeHHisI путе м создания Ma)IHHTHoH системы, обеспечивающей маоссимально возможное электрома гнитное экра нирование между входной и выходной обмопка ми электромагн ипной системы.

Постановленная цель достигается тем, что в датчи ке давления магнитопровод си стемы возбуждени|я и съема колебаний BbIIIIQJIHeH в виде пакета восымизуб цовых iIIJIacTHiH,,на двух д иаметрально протйвопо ложных зубцах которого размещены секции входной о бмотки, а,на двух других противоположных зубцах, расположенных по диаметру, перпендикулярному диаметру указанной первой пары зубцов, размещены секции выходной обмотки, причем на этих четырех зубцах размещены дополнительные обмотки подмагничивания, соединенные последовательно и подключенные к источнику постоянного тока.

На фиг. 1 — 3 изо(бражки предлагаемый датчик, Датчик ccIJIepmkIT кор пус 1, цилиндрический резонатор 2, ма гнито провод 8 с входными 4 и выходными 5 обмо вкати системы воз буждения и съема колеба ни1й, осно вани е б со штуцером 7 и заглушку 8. Внелняя камера 9 датчика,вакуумируется. Для обеспечения герметич ности датчикa его детали соединяются с помощью с варнbIx IIIiBQIB 10.

На фиг. 2 показана принципиальная схема 10 дачника с усилителе м lil.

На двух парах взаим но перпендикулярных зубцов магнето провода 8 размещены входные

4,и выходные 5 обмотки, которые соединены соотвепсввенно с входом и выходом усилите15 ля 11. На тех же зубцах размещены также четы|ре обмотки 12 постоянного,подма пничивания, которые соединяются IIocJIepoiBaaeJIbHO и за питываются нацряжением IIостоянного тока от источника 18. Постоянный магнитный

20 IIoTQIK, созда вае мый в магнитопроводе 8 обмотками 12 замыкается через цилиндрический резонатор 2.

Датчик, работает следующим образом.

Через штуцер 7 из меряемае давление под25 водится z внутренней полости резонатора 2, вследствие чего в материале резонатора 2 возникает тангенциальное напряжение

G, =P.— (1)

30 где P — иамер я емое давление; R — средний

342098 радиус цилиндра резонатора 2; h — толщина стенки цили н др а.

Совместно с резонатором 2 эле ктрома гнитна я система образует электромеханическую авто колебательную систему, частота колебаний которой равна частоте собспвенных колебаний резонатора 2 и связана с та нтенциальным напряжен ием в его станке функциональной зависимостью:

f =(о+Ко 6-. =4+Кр Р, (2) где f — частота собственных колебаний резонато ра 2 при давлении Р; fo — ча стота собственных;колебани|й резонатора 2 при P = О.

fo— (з) где Š— модуль упругости материала резонатора 2; p — ма ссо вая плотность; Кв — постоя н ный коэффициент.

Ка— (4) а (5)

Электром агни пн ая система поддержи BBет незатухающие изгибные колебания резонатора 2, в процессе которых его поперечное сечение приобнимает:попеременно форму эллипса вытянутого то по одной, то IIQ друтой из двух взаимно перпендикулярных осей си м IeTpm магнито про вода 8. При колебаниях резо натор а происходит моду ляция постоянен ното ма гнитного потока, со здаваемого обмотками 12 и про низывающето входные обмотки 4, Благодаря этому в последних индукт и руется э.д. с., поступающая на вход усилителя 11, причем частота. это и э.д. с. pBIBHB частоте колебаний резонатора 2. С выхода усилителя 11 усиленный сигнал посту пает на,выходные об ма тки 5 системы возбуждения, вызы.ва,я,при этосом даль несшую .раскачку колебаний резо нато ра 2.

Выходной сигнал усилителя 11 я вляется одно временно и выходны!м сигналом дапчика.

Обмо вки поc TQH!HHQI o аодма гнвчи вания 12 могут быть заменены постоянными магнитами

10 14 (см. ф|иг. 3). В этом, случае четыре зубца мапггитопрово1да 8, на .которых размещены входные 4 и выходные 5 об мочки системы возбуждения и съема колебаний, изготавливаются частично из магнитно-твердого материа15 ла.

Предмет изобретения

Дат|чик давлени я с частотным вьподо м, содержащий цилиндрический резо натор и элек20 тромагнитную систвму возбуждения и съема колебаний с об моткам и, подключенными соответственно к выходу и входу усилителя, отдичаюи ийся тем, что, с целью повышенная точности изм ерения, в нем магнитолровод систе25 мы возбуждения и съема колебаний, выполнен в виде па кета,восьм|изубцовык пластики, на двух диаметрально прови воположных зубцах которо го размещены секц ии входной обмотки, а на двух других противоположных зубцах, расположенных по диаметру, перпендикулярному диаметру указанной первой пары зубцов, размещены секции выходной обмотки, причем на этих четырех зубцах размещены дополнительные обмотки подмагничивания, соединенные последовательно и подключенные к источнику постоянного тока.