Магнитоупругий датчик давления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН И 9) (11) 769 114 1 01 Ь 9/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ ГОР "11313 ЬИЕЛг 11;А(71) Киевский институт автоматиим, ХХУ съезда КПСС(56) Патент Франции М 2466761,кл. С 01 Ь 1/12, 1981.Авторское свидетельство СССРМ 214165, кл, 0 01 Ь 9/16, 1968 ие коэффициен изобретения - повыш та преобразования и обеспечивает при во очности. У действии и треряемого давления перер магнитных потоков, и аспределе роходящих часткам с тонкому и толстомучувствительного элделяет увеличение чувствительности д нк ент опре агнитоупругчика, Благодизмерительнящихся в од аряых р е у включению 6 и 5, нахо мпературных дцитивная с ой погрещно величению т ковых тняется трасловиях, утавляющая ем- обНИТ 0 уПРУГНЙ ;1 АТЧИК пАВ,ЕН 1 Ибретение относится к контзмерительной технике, Пель ти, чточности изме(57 ствует ния. 2 рольн е ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНА ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ1337692 Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и можетбыть использовано для контроля данления жидкостей и газов,Цель изобретения - повышение коэффициента преобраэования и точности.На фиг. 1 схематически изображенпредлагаемый датчик, продольный и 10поперечный разрезы; на фиг. 2 - зависимости сигналон измерительныхобмоток от измеряемого давлеНия иныходная характеристика датчика,Магнитоупругий датчик давления 15состоит иэ полого стержня 1, являющегося чувствительным элементом,внешнего магнитопронода в виде двух сердечников 2 и 3, например, П-образнойформы, обмоток 4 намагничивания иизмерительных обмоток 5 и 6. Внутренняя полость 7 в виде глухого продольного отверстия стержня 1 выполнена1так, что ее ось О -О смещена отногсительно оси стержня О-О на величину е. В связи с этим толщина стенокполого стержня вдоль окружности изменяется от минимальной величины (д=+е), Сердечник 2 примыкает к поломустержню 1 со стороны самого тонкогоучастка стенки, а сердечник 3 - состороны самого толстого,Магнитоупругий датчик давленияработает следующим образом.При подключении обмотки 4 намагничивания к источнику переменноготока н поверхностном слое полого стержня 1 появляется магнитный поток Ф,разветвляющийся на два равных параллельных потока Ф и Фс, каждый иэ которых, пройдя через воздушные зазоры,попадает в свой сердечник верхности чувствительного элемента, то деформации его стенок будут несимметричными: деформация тонкого участка больше деформации толстого 5участка стенки стержня, Это обуславливает перераспределение магнитных потоков Ф и ф 1ф1+ВВ Ви5 1+ го участка его стенкисоответственно,25 Как видно иэ представленных выражений, магнитный поток фс, проходящийпо утолщенному участку полого стержня,возрастает с ростом давления, а поток ф уменьшается, так как РпадаЗ 0 ет, а В возрастает, Сумма потоковф и фс при условии, что напряжениепитания намагничивающей обмотки неизменно, остается равной ф,Перераспределение магнитных потоков ф и ф вызывает соответствующиеизменения ЭДС Е ( ф ) и 1," ( фс в обмотках 6 и 5, сцепленных с кими:Е,( фь) с ростом давления унеличинается, а Г ( ф) снижается. Зависимости40Е =1(Р) и Е =1(Р) показаны на фиг,2,ьРезультирующая ЭДС датчика, равная разности Е =Е -Е (фиг. 2), с где В В - магнитное сопротивлениесучастка магнитной цепи,20 проходящей по поломустержню в зоне самоготонкого и самого толсто ф фьЭДС наведенные н измерительных обмотках этими потоками, равныЕ (ф ) Еь(фс) еВ этой связи результирующая ЭДСна выходных зажимах датчика равнанулю:Е е =Е,( ф;)-Е, ( фс) =О.Давление рабочей жидкости во внутренней полости 7 вызывает деформацию стенок полого стержня 1,Так как внутренняя полость эксцентрична внешней цилиндрической по ростом измеряемого давления изменяется от О до Е ее, равного: где Р - номинальное измеряемое давНОмление.Таким образом, предлагаемое техБ 0 ническое решение по сравнению с известным обеспечивает при воздействии измеряемого давления перераспределение магнитных потокон, проходящих по тонкому и толстому участкам стенки 65 чувствительного элемента, что определяет существенное увеличение магнитоупругой чувствительности датчика.Благодаря встречному включению измерительных обмоток 6 и 5, находящихаказ 4119/ Тираж 776 ВКИИПИ Госуд по делам и 113035, МоскваПодписномитета СССРоткрытийкая наб д, 4/5 рственного обретений Ж, Рау оизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. 11 роектная, 4 ся в одинаковых температурных условиях, устраняется аддитивная составляющая температурной погрешности,что при одновременном увеличении чувствительности способствует увеличе,нию точности измерения,ф о р м у л а и э о б р е т е н и я Магнитоупругий датчик давления, содержащий чувствительный элемент в виде стержня, выполненного с глухим продольным каналом и охваченного намагничивающей обмоткой, замыкающий магнитопровод, охватывающий намагни 7692чивающую обмотку, и измерительную обмотку, отличающийся те, что, с целью повышения коэффицие" а преобразования и точности, в 5нем ось продольного канала смещена относительно оси стержня, замыкающий магнитопровод выполнен в виде двух П-образных сердечников,-размещенных диаметрально противоположно в плоскости осей стержня и канала и обращенных полюсами к внешней поверхности стержня, а измерительная обмотка выполнена в виде двух обмоток, размещенных на П-образных сердечниках и включенных встречно.