Датчик давления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 9) (1) 1583 О 1 Ь 11 О ВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ГОСПО/ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЬСТВ СССР 1982 измери- повысить устрои сти от и. Мембка 1у коль АВТОРСКОМУ СВИДЕ(57) Изобретение относитсятельной технике и позволяетчувствительность и точностьва за счет снижения погрешивибраций и линейных ускоренбранная манометрическая корзакреплена по периФерии меж цевыми опорами 13 и 14 с опорнымиосями 15 и б в диаметрально противоположных точках. Измеряемое избы"точное давление, воспринимаемое коробкой 1, передается мембранами наструну 4, вызывая изменение ее резонансной частоты. Колебания струны 4возбуждаются от электронного усилителя при помощи электромагнитныхсистем 5-8 возбуждения колебаний,соединенных между собой параллельно.На вход усилителя подается сигналот электромагнитных систем 9-2 съема колебаний, соединенных между собойпоследовательно. Струна 4 выполненабесконечной, охватывающей с натягом.опорные оси 15 и 16 и жесткие центры2 и 3 мембран коробки 1.ил.Изобретение относится к приборостроению и может быть применено дляизмерителей давления - абсолютногоили избыточного,Целью изобретения является повышение чувствительности и точностиза счет снижения погрешности от вибрации и линейных ускорений.На чертеже показан предлагаемыйдатчик,. общий вид в разрезе.Датчик содержит мембранную манометрическую (или анероидную) коробку с жесткими центрами 2 и 3, струну 4, электромагнитные системы 5 - 8возбуждения колебаний и электромагнитные системы 9 - 12 съема колебаний, кольцевые опоры 13 и 14, опорные оси 15 и 16, четыре консольныхдержателя 17 и трубопровод 18,Принцип действия датчика основанна использовании колебаний натянутойструны с перестраиваемой под действием измеряемого давления собственной частотой. Струна датчика выполнена в виде плоского стального кольца, нарезаемого, например, из тонкой раскатанной трубы.Датчик работает следующим обра-,эом. Измеряемое избыточное давление, подаваемое через трубопровод 18, воспринимается манометрической коробкой 1, мембраны которой через жесткие центры 2 и 3 передают усилия на струну 4. Под действием этих усилий, направленных поперек струны, возникают дополнительные напряжения и ее резонансная частота колебаний изменяется (повышается). Колебания струны возбуждаются и поддерживаются при помощи электромагнитных систем 5 - 8 возбуждения колебаний от электронного усилителя, на вход которого подается сигнал съема от электромагнитных систем 9 - 12 съема. Выходной сигнал электронного усилителя через систему согласования выдается потребителю. Схема работает в режиме ав токолебаний частот собственного резонанса.Таким образом, частотный выходной сигнал датчика, функционально зависящий от величины измеряемого давления, выдается в систему измерения давления.Повышение чувствительности датчика достигается за счет того, что усилия, развиваемые 1 чембранами чувствительно 15839 2го элемента, прикладьваются поперекструны, что повьппает чувствительностьструнного преобразователя по сравнению с известными датчиками, таккак растягивающее каждый рабочийучасток струны усилие равно Рщ 28 пи(10 где Р - усилие воздействующее нарабочую ветвь стрны;,Р - усилие, развиваеме подвижным центром мембраны;с( - угол между направлением ра 15бочей ветви струнй и плоскостью мембранной коробки.Так, например, при с(3( чувствительность одной рабочей ветви струнывыше, чем у струны известных датчи 20 ков, так как значение синуса угламеньше 0,5,Чувствительность по выМодномусигналу датчика в четыре 1 аза вьппечувствительности рабочего участка25 струны, так как выходной сигнал датчика равен сумме сигналов четырехсистем съема колебаний дачика. Повьппение виброустойчивости, т,е. точности работы датчика в условиях ви 30 брации, достигается за счет закрепления его мембранной коробки по периферии между двумя кольцвыми опорами, Такое закрепление манометрической коробки резко повьш 1 ает еевиброустойчивость в широком диапазоне,частот, частота собственных колебаний мембран повышается до 2 кГц иболее (при закреплении чувствительного элемента эа нижний цантр часто 40 та порядка 250-300 Гц),Повьппение точности работы датчика при линейных ускорениях достигается за счет симметричной конструкциичувствительного элемента И струнногопреобразователя. Погрешности от линейных ускорений правой половины датчика компенсируются равньп 4 и погрешностями с противоположным знаком левой половины датчика при суммировании сигналов систем съема колебанийрабочих участков струны,Изобретение обеспечивает повышение чувствительности преоб аэователяпо сравнению с известными датчиками,а также повьппение точности ,датчикапри работе в условиях вибраций и линейных ускорений.Системы возбуждения колебаний,соединенные между собой параллельно,Датчик давления, содержащий мем бранную манометрическую коробку с жесткими центрами и струнный преобразователь с электромагнитными системами возбуждения и съема колебаний,Составитель А.Соколовский Техред А.Кравчук Корректор, С.Шекмар Редактор О.Юрковецкая Заказ 2352/44 Тираж 776 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 3 131 подключены к электронному усилителю, на вход которого подается сигнал с систем съема колебаний, соединенных между собой последовательно. Одновременно от электронного усилителя сигнал съема поступает на схему со" гласования и от нее потребителю. Форма выходных сигналов датчика прямоугольная, полярность положительная. Схема работает в режиме автоколеба. ний на частоте собственного резонанса струны. Формула и э о б р е т е н и я 5839 4о т л и ч а ю щ и й с я тем; что,с целью повышения чувствительности иточности за счет снижения погрешности от вибраций и линейных ускорений,в нем мембранная коробка закрепленапо периферии между двух кольцевыхопор, которые с наружной стороны вдвух диаметрально противоположныхточках снабжены опорными осями, а1 О струна выполнена бесконечной, охватывает с натягом опорные оси и жесткие центры мембран и образует четырерабочих участка, каждый из которыхснабжен электромагнитными системамивозбуждения и съема колебаний, приэтом электромагнитные системы возбуждения колебаний соединены междусобой параллельно, а системы съема1колебаний - последовательно,