Устройство для контроля давления

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) Дополнительное к авт, сеид-вуч, 11.80(23) П риоритет лам изобретений 82, Битл нь М 200.05,82 публи.787(088.8) вано тнрытий Дата опубликовани писания) Авторыизобретения Сажин, А.И. Юрченко и Ю,Н. Мака Горьковский политехнический инсти им, А.А, Жданова 7 Заявитель) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДАВЛЕНИ го значения нтовустрой рубч вода Из-за от ства при устр руем силии редетижении контр Изобретение относится к контроль"но-измерительной технике, занимающейся измерением давлений и усилийи может быть использовано, например,при испытании изделий на герметичность по. падению давления и при конт"ропе давлений в,гидросистемах.Известны индукционные динамометры, содержащие упругие чувствительныеэлементы, выполненные в виде т атого гофрированного магнитопрорасположенного концентрично внутринамагничивающей и измерительной обмоток, подключенных соответственно кисточнику переменного тока и к индикатору 11 1,Подобные устройства служат толькодля измерения усилия, а для определения предельного значения контролируемого усилия необходимо непрерывный аналоговый сигнал преобразоватьв дискретный, что довольно сложно.сутствия блокировки ойусилием предельно зможен выход элеме ства изстроя.Наиболее близким к предлагаемомуявляется индуктивный преобразовательдавления, заключенный в цмлиндрический корпус и содержащий мембрану,выполненную за одно целое с его кор"пусом, катушку индуктивности с неподвижным сердечником, соединенным скорпусом посадкой до упора на кольцевой буртик, и индикатор, При воздействии на мембрану изменяется зазормежду ней и неподвижным сердечникоми, соответственно, индуктивность катушки и ток в цепи ее, что фиксирует"ся индикатором 21,Функциональные возможности этогопреобразователя ограничиваются только измерением с той или иной точнос-,тью контролируемых давлений или усилий, воздействующих на мембрану. Предельные значения давлений или уможно с большой погрешностью оп3 93231 лить только путем преобразования непрерывного сигнала в дискретный. Погрешность эта увеличивается и из-за того, что указанное преобразование с целью фиксации предельного значения нагрузки происходит на нелинейном, предельном участке характеристики преобразователя, т.е. когда зазор приближается к нулю. Значительная погрешность в определении О предельной нагрузки приводит к недостаточной надежности в работе как самого преобразоввтеля 1 так и аппарата, в котором контролируется давление или усилие, 15Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства и повышение надежности его работы.Указанная цель достигается тем, цто устройство для контроля давления, содержащее индуктивный датчик в виде соленоидной обмотки с неподвижным сердечником, заключенных в цилиндрический магнитовод с чувствительной мембраной в торце, отделенной от сердечника воздушным зазором, и индикатор, снабжено сигнализатором предельной нагрузки, выполненным в виде тороидального сердечника с расположенной на нем обмоткой, размещенного внутри цилиндрического магнитопровода концентрично сердечнику с зазором относительно мембраны.Кроме того, между тороидальным сердечником и соленоидной обмоткой радиально расположены немагнитные токопроводящие пластины, гальвани- чески связанные с неподвижным сер 40 дечником и цилиндрической частью магнитопровода. При этом немагнитные токопроводящие пластины выполнены с возможностью деформации в осевом направлении дат 45 чика, а неподвижный сердечник состоит иэ двух частей, разделенных одна от другой зазором в пределах соленоидной обмотки,и при этом одна из частей сердечника жестко связана с пластинами, а другая - с торцовой частью магнитопровода.Это позволяет с высокой точностью фиксировать достижение предельной нагрузки в момент касания мембраной.сердечника соленоидной обмотки, Следовательно, устройство может быть использовано не только для измерения 2 фусилия, но и регистрации или сигнализации предельной нагрузки или усилия, что повышает надежность его работы.На фиг. 1 изображено устройстводля контроля давления, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на Фиг. 1.Устройство состоит из индуктивного датчика в виде соленоиднойобмотки 1 с сердечником 2, заключенных в цилиндрический магнитопровод 3 с чувствительной мембраной 4,индикатора 5 контролируемого давления, сигнализатора предельной нагрузки, выполненного в виде тороидального сердечника 6 с расположеннойна нем обмоткой 7, размещенного внутри цилиндрического магнитопровода 3концентрично сердечнику 2, Целесообразнее тороидальный сердечник 6 собмоткой 7 разместить с торца соленоидной обмотки 1 обращенного кцувствительной мембране 4, а междутороидальным сердечником 6 и соленоидной обмоткой 1 радиально расположить немагнитные токопроводящие пластины 8, гальванически (электрически)связанные с сердечником 2 и цилиндрической частью магнитопровода 3, Предпочтительно пластины Ю выполнить с воэможностью деформации в осевом направлении датчика, а сердечник 2, состоящим из двух частей 9 и 1 О, разделенных друг от друга зазором 11, расположенным в пределах соленоидной обмотки .1, одна часть сердечника 2 жестко связана с пластинами 8, а другая - с торцовой .частью 12 магнитопровода 3, Последовательно с обмоткой 7 включено реле 13, контакты которого включены в цепь сигнализации о достижении предельной нагрузки и отключения воздействия контролируемого давления (не показаны). Между сердечником 2 и чувствительной мембраной 4 устанавливается зазор 14, по величине значительно больший зазора 11, Пластины 8 выполнены из не- магнитного, т.е. неферромагнитного, материала, с воэможностью деформации и жестко крепятся к цилиндрической части магнитопровода 3 и части 9 сердечника 2. Устройство работает следующим образом.При отсутствии воздействия на чувствительную мембрану 4 между ней и сердечником 2 существуют вполне оп932312 ределенные, предварительно установленные зазоры 11 и 1 ч и через индикатор 5 проходит тоже вполне опредеЛенный ток, определяемый полным сопротивлением соленоидной обмотки 1. В это же время реле 13 обесточено, так как индуктивное сопротивление обмотки 7 велико и проходящий через них ток мал.При воздействии усилия или давления на чувствительную мембрану 1 зазор 11 уменьшается, индуктивность соленоидной обмотки 1 начинает увеличиваться, а ток проходящий через индикатор 5 уменьшается. Ток же через последовательно включенные обмотку 7 и реле 13 остается неизменно малым до тех пор, пока мембрана ч не касается части 6 сердечника 2. Касание их приводит к образованию для обмотки 7 короткозамкнутого витка, состоящего из части 9 сердечника 2, пластин 8, верхней части цилиндрического магнитопровода 3 и чувствительной мембраны 4, и резкому уменьшению индуктивности обмотки 7, увеличению тока через реле 13 и его срабатыванию. Пластины 8 установлены для уменьшения длины образующегося. короткозамкнутого витка, и тем самым увеличения изменения тока через реле 13. Вместо пластин можно поставить диск, контактирующий с сердечником 2 и цилиндрической частью магнитопровода 3, но в этом случае он представляет .мощный короткозамкнутый виток для соленоидной обмотки 1, а это нежелательно.Зазор 11 необходим на случай, если контакт между чувствительной мембраной М и сердечником 2 образуется не сразу, а при некотором давлении на сердечник 2, т.е. он необходим для полного исключения значительных усилий на элементы датчика.Предлагаемое устройство позволяет измерять не только давление и усилия, но также с высокой точностью фиксировать достижение предельной нагрузки, что повышает надежность его работы. 6 Формула изобретения1. Устройство. для контроля давления, содержащее индуктивный дат% чик в виде соленоидной обмотки снеподвижным сердечником, заключенных в цилиндрический магнитопроводс чувствительной мембраной в торце,отделенной от сердечника воздушным 10 зазором, и индикатор, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюрасширения функциональных возможностей и повышения надежности, оно снаб. -жено сигнализатором предельной на грузки, выполненным в виде тороидального сердечника с расположенной на немобмоткой, размещенного внутри цилиндрического магнитопровода концентрично сердечнику, с зазором относитель но мембраны.2, Устройство по и. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что в.неммежду тороидальным сердечником исоленоидной обмоткой радиально рас 2 з положены немагнитные токспроводящиепластины, гальванически связанныес неподвижным сердечником и цилиндрической частью магнитопровода.3. Устройство по пп, 1 и 2, о тЭв л и ч а ю щ е е с я тем, что в немнемагнитные токопроводящие пластинывыполнены с возможностью деформациив осевом направлении датчика, а неподвижный сердечник состоит из двухчастей, разделенных одна от другойзазором в пределах соленоидной обмотки, и при этом одна из частейсердечника жестко связана с пластинами, а другая - с торцовой частью 40 магнитопровода Источники информации,поинятые во внимание при экспертизе45 1. Авторское свидетельство СССР И 575505, кл. С 01 1. 1/1 Й, 03,05.76. 2. Авторское свидетельство СССРй 220591, кл. С 019/1 О, 11.08.66 в (прототип).932312 В Составитель А, Соколовский да Техред М, Надь Корректор М, Косе 3/О 1;ЛЗ ПодлисВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5лиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная н