Устройство для измерения давления

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 13.10.75 (21) 2181965/1с присоединением заявки Ме(51) М. Кл.2 б 011. 11/00 Государственный комитет Совета Министров СССР убликовано та опублик(53) УДК 531,787(088.8 11.76, Бюллетень Мо 44ния описания 30,11.76 ам изобретений открытий Авторыизобретени И. Сергеечев и А, Н. Андрее 1) Заявител 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕН Р й Изобретение относится к измерительнойтехнике и может быть использовано при измерении давлений,Для измерения давления широко используются потенциометрические датчики давления, 5содержащие чувствительный элемент в видевитой трубки и потенциометр, движок которого связан с чувствительным элементом 11.Наиболее близким по технической сущности кизобретению является устройство для измерения давления, в котором преобразование углового перемещения витого чувствительного элемента в электрический сигнал осуществляется посредством рычажной передачи, приводящей в движение ползунок реостата. Возвращение ползунка происходит под действиемпружины 2,В таком устройстве система преобразовани перемещения чувствительного элемента ине ционна и несмотря на то, что чувствительнь элемент имеет сравнительно высокую со ственную частоту, частотный диапазон устро ства, ограниченный частотными свойствам потенциометрического преобразователя, нев лик, Кроме того, устройство имеет размыв вь ходного сигнала.Цель изобретения - расширение частотно диапазона, увеличение быстродействия и н дежности. Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве, содержащем корпус, чувствитель. ный элемент в виде витой манометрнческой трубки, преобразователь углового перемещения в электрический сигнал и усилитель, преобразователь выполнен в виде немагнитного кольца с нанесенным на его внутреннюю поверхность магнитоносителем, на который записана последовательность П-образных двуполярных импульсов, и считывающей магнитомодуляционной головки, размещенной внутри этого кольца, при этом кольцо связано с чувствительным элементом посредством барабана.С целью исключения влияния биения чувствительного элемента и его удлинения на точность измерения, в устройстве магнитомодуляционная головка закреплена на втулке, установленной внутри барабана посредством шарикоподшипника, при этом втулка смонтирована на валике, связанном с помощью кронштейна с корпусом, и заблокирована от проворачивания относительно валика с помощью шариков, размещенных в продольных канавках, выполненных на внутренней поверхности втулки и на валике,На фиг. 1 показана принципиальная схема устройства; на фиг. 2, а, б, в - временные диаграммы, где: а порядок прохождения записанных импульсов под щелью считывающей5 10 50 головки при возрастании и убывании давления, б - соответствующие сигналы в считывающей обмотке головки, в - сигналы на выходе усилителя-ограничителя. Измеряемое давление подводится к штуцеру корпуса 1 (фиг. 1), с которым герметично соединен чувствительный элемент 2 в виде витой трубки. К чувствительному элементу 2 жестко присоединен барабан 3, а к барабану 3 - немагнитное кольцо 4, на внутреннюю поверхность которого нанесен магнитоноситель 5. На втулке б установлена магнитомодуляционная головка 7 так, что она находится внутри кольца 4 и ориентирована на дорожку записи магнитоносителя 5, Между барабаном 3 и втулкой 6 находится двухрядный подшипник 8. Втулка б соединена с корпусом 1 посредством шариков 9, валика 10 и рамочного кронштейна 11, Шарики 9 установлены в продольные канавки, имеющиеся на валике 10 и втулке б. При этом шарики 9 удерживаются от выпадання с помощью буртиков. На корпусе 1 размещены элементы 12 усилителя. Чувствительный элемент 2 закрывается кожухом 13,Устройство работает следующим образом.До установки кольца 4 на магнитоносителе 5 записывается последовательность П-образных двуполярных импульсов с плотностью записи, например, не менее 100 импульсов на 1 мм. При тарировке устройства по образцовому прибору определяется количество импульсов, соответствующее подаваемому в устройство известному давлению, Во время измерений чувствительный элемент 2 раскручивается на определенный угол и происходит его некоторое удлинение. На такой же угол поворачивается кольцо 4, При этом записанные на нем импульсы последовательно проходят под щелью магнитомодуляционной головки 7, в считывающей обмотке которой образуется последовательность импульсов, показанная на фиг. 2. Импульсы усиливаются усилителем 12. Подсчет количества импульсов дает возможность судить о величине измеряемого давления, При уменьшении давления полярность преобладающих импульсов изменяется на обратную, что является признаком устройству пересчета импульсов для изменения режима работы с суммирования на вычитание. Подсчет количества импульсов и их селекция мо 20 30 35 40 45 гут осуществляться реверсивным счетчиком, устроенным по одной из известных схем.Достоинством предлагаемого устройства является то, что значительно улучшаются динамические свойства, расширяется частотный диапазон и не требуется установка демпфирующих элементов на входе. Кроме того, импульсный выходной сигнал имеет значитель ные преимущества перед аналоговым, например, упрощается цифровая обработка результатов измерений. Формула изобретения 1. Устройство для измерения давления, содержащее корпус, чувствительный элемент в виде витой манометрической трубки, преобразователь .углового перемещения чувствительного элемента в электрический сигнал и усилитель, отличающееся тем, что, с целью расширения частотного диапазона, увеличения быстродействия и надежности, в нем преобразователь углового перемещения выполнен в виде немагнитного кольца с нанесенным на его внутреннюю поверхность магнитоносителем, на который записана последовательность П-образных двуполярных импульсов, и считывающей магнитомодуляционной головки, размещенной внутри этого кольца, при этом кольцо связано с чувствительным элементом посредством барабана.2, Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью исключения влияния биения чувствительного элемента и его удлинения на точность измерения, в нем магнитомодуляционная головка закреплена на втулке, установленной внутри барабана посредством шарикоподшипника, при этом втулка смонтирована на валике, связанном с помощью кронштейна с корпусом, и заблокирована от проворачивания относительно валика с помощью шариков, размещенных в продольных канавках, выполненных на внутренней поверхности втулки и на валике. Источники информации, принятые во вни-. мание при экспертизе:1, Патент США Мо 3501960, кл. 73 в 3, 1968.2. Багдатьев Е. Е. и др. Датчиковая аппаратура для телеизмерений. Кн. 1, 1970, с. 107 - 116.Изд.1792 И Государственного комите по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Рау