Датчик давления с частотным выходным сигналом12

427256 Союз СоветскихСоциалистицескихРеспублик АВТОРСКОМУ СВМДЕТ ЕЛЬ СТВУрисоединением заявки-осударствеииыи кемите Совета Мииистроо ССС по делам изобретенийи открытий оритет 53) УДК 531.787.9(088.8) Опубликовано 05.05.74, Бюллетень17 02,75 Дата опубликсвания опискин 72) Авторы изобретения И В КорольковА, М. Гильман,(54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯАСТОТНЪМ ВЫХОДНЪМ СИГНАЛО/т Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, в частности к вибрационно-частотным датчикам, предназначенным для измерения давления газообразных и жидких сред.В известных датчиках давления, содержащих цилиндрический резонатор, используется электромагнитная система возбуждения, что значительно ограничивает применение неферроматнитпых материалов для изготовления резонаторов, так как широко применяемые для изготовления упругих чувствительных элементов такие материалы, как кварц, бериллиевая бронза, непритодны.В предлагаемом датчике для упрощения конструкции, а также обеспечения возможности иапользования резонаторов как из ферромагнитных, так и из немагнитных материалов, постоянные магниты, в количестве, кратном двум, расположены вокруг резонатора так, что образуют квадрупольное магнитное поле, между полюсами которого находятся электроды емкостной системы съема, а концы резонатора подсоединены к источнику переменного тока.На фиг. 1 изображен датчик, разрез; на фиг. 2 - принци пи альн а я электрическая схема системы возбуждения; на фиг, 3 - 8 - разрез по А - А на фиг. 1 с возможными вариантами выполнения магнитной цепи, обеспечивающей создание вокруг резонатора квадрупольного магнитного поля,Датчик включает цилиндрический корпус 1 из магнитомягкого материала, в которыи запрессованы постоянные магниты 2, в количестве, кратном двум, расположенные вокруг резонатора 3, выполненного в виде цилиндрической тонкостенной трубы, с одного конца которой закреплен хвостовик 4 подводящего штуцера 5, а с другого - заглушка 6 с глухим отверстием, предназначенным для подпайки выводов 7 для включения резонатора 3 в схему системы возбуждения, и изолятор 8, исключающий возникновения в резонаторе продольных напряжений при изменении его длины с изменением температуры. Второй конец корпуса 1 закрыт штуцером 9.Корпус 1 соединен с штуцерами 5 и 9 герметично. Вокруг резонатора 3 размещены электроды 10 емкостной спстемы возбуждения, которые образуют с внешней цилиндри ческой поверхностью резонатора 3 конденсаторы, соединенные между собой попарно параллельно и подключенные через сопротивления г, и г, к источнику постоянного напряжения 11 и к усилителю 12. В некоторых вариантах выполнения магнитной цепи вводятся концентраторы магнитного потока 13, изготавливаемые из магнитомягких материалов с высокой индукцией насыщения.Датчик работает следующим образом.Измеряемое давление через штуцер 5 подводится во внутреннюю полость резонатора 3, образующего вместе с емкостной системой возбуждения электромеханическую авто- колебательную систему, частота колебаний которой равна частоте собственных колебаний резонатора 3. Система возбуждения поддерживает незатухающие изгибные колебания резонатора Х При колебании резонатора 10 3 изменяются емкости конденсаторов, образованных электродами 10 и внешней цилиндрической поверхностью резонатора 3. Вследствие этого на входе уаилителя 12 появляется переменное напряжение той же частоты, как и частота колебаний резонатора, которое подается на резонатор 3. При протекании через резонатор переменного тока на него действуют силы, обеспечивающие его дальнейшую раскачку.20 Выходной сигнал усилителя 12 являетсяодновременно и выходным сигналом датчика,фазовую характеристику усилителя 12 подбирают так, что в рабочем диапазоне частот выполняются условия самовозбуждения. Благодаря этому в системе поддерживаются незатухающие колебания, частота которых однозначно связана с измеряемым давлением.Предмет изобретенияДатчик давления с частотным выходным сигналом, содержащий чувствительный к давлению цилиндрический резонатор и постоянные магниты, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, а также обеспечения возможности использования резонаторов как из ферромагнитных, так и из немагнитных материалов, в нем постоянные матниты, в количестве, кратном двум, расположены вокруг резонатора так, что образуют квадрупольное магнитное поле, между полюсами которого находятся электроды емкостной системы съема, а концы резонатора подсоединены к источнику переменного тока.427256 очаг 8 Составитель Л. НикиточкРедактор О. филиппова Техред В. Рыбакова рректор В. Гутма дписн нп. Харьк. фнл, пред. Пат Заказ 1735/562 Изд.837 Тираж 760 ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СС по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5