Магнитоупругий преобразователь давления

(54)(57) 1. МАГНИТОУПРУГИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ, содержащий дваполых коаксиальных цилиндра, соеди ненных между собой четным числом радиальных стержней с размещенными наних поочередно измерительной и намагничивающей обмотками, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения функциональных возможностей путем измерения давления жидкостей и газов и повышения чувствительности, он снабжен подводящимитрубопроводами с фланцами, герметично прикрепленными к торцовым частямкоаксиальных цилиндров, а части стенки внутреннего цилиндра между радиальными стержнями через один выполненывогнутым, при этом внутренняя поверхность внутреннего цилиндра имеет герметизирующее покрытие.11545 бб 2. Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что в нем полость внутреннего цилиндра и подводящих трубопроводов разделена продольной перегородкой, соединяющей диаметрально противополою ые радиальИзобретение относится к техникеизмерения давлений, а точнее к преобразователям, принцип действия которых основан на изменении магнитныхсвойств материала в зависимости отнагрузки.Известен магнитоупругий преобразователь давления объемного нагружения, содержащий магнитопровод в видесоставного цилиндра, обмоток намагничивания и измерения, расположенныхмежду цилиндрами Щ ,Однако этот преобразователь имеетнедостаточную чувствительность, принулевом значении измеряемого давления выходное напряжение не равно нулю и при изменении температуры измеряемой среды характеристики преобразователя изменяются, вследствие чегоувеличивается погрешность измерения,Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является магнитоупругий преобразователь усилий, содержащий два полых коаксиальных цилиндра, соединенных между собой четным числом радиальных стержней с размещенными на них поочередно измерительной и намагничивающей обмотками Г 23 .При изменении давлений с помощью известного преобразователя чувствительность недостаточна, при нулевом значении измеряемого давления выходное напряжение -не равно нулю и при изменении температуры измеряемой среды изменяютсяхарактеристики преобразователя, вследствие чего уменьшается точность измерения.Кроме того, преобразователь невозможно использовать для измерения давления и разности давлений жидкостей и газов.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем ные стержни на две герметичные камеры, при этом перегородка покрыта с двух сторон герметизирующей оболочкой, а камерыснабжены подводящими и отводящими штуцерами,измерения давления жидкостей и газови повышение чувствительности.Указанная цель достигается тем,что магнитоупругий преобразовательдавления, содержащий два полых коаксиальных цилиндра, соединенных между собой четным числом радиальныхстержней с размещенными на них поочередно измерительной и намагничивающей 10 обмотками, снабжен подводящими трубопроводами с фланцами, герметично при.крепленными к торцовым частям коаксиальных цилиндров, а части стенкивнутреннего цилиндра между радиальны ми стержнями через один выполненывогнутыми, при этом внутренняя поверх.ность внутреннего цилиндра имеет герметизирующее покрытие.Кроме того, в преобразователе по лость внутрейнего цилиндра и подводящих трубопроводов разделена продольной перегородкой, соединяющей диаметрально противоположные. радиальныестержни на две герметичные камеры, 25 при этом перегородка покрыта с двухсторон герметизирующей оболочкой, акамеры снабжены подводящими и отводящими штуцерами.На фиг.1 и 2 представлен преобра- ЗО зователь для измерения давления вдвух проекциях; на фиг.З - схема замещения магнитной цепи магнитопровода; на фиг. 4 и 5 - преобразовательдля,измерения разности давлений вдвух проекциях. Преобразователь давления (фиг,1и 2) содержит замкнутый в виде полого цилиндра магнитопровоц 1 с отверстия О ми 2 и элементами 3 стенки внутреннего цилиндра, воспринимающими дав,ление, обмотки намагничивания 4 и измерения 5, расположенные на радиальных стержнях 6, отверстия 7 для креп11545 бб ления, герметизирующую прокладку 8из мягкого материала, например изрезины, металлические шайбы 9, уста.новленные между торцами магнитопровода и прокладкой, и трубопроводы,10 с фланцами. Элементы 3 стенкивнутреннего полого цилиндра магнитопровода через один выполнены вогнутыми. Прокладка 8 герметизирует магнитопровод с отверстиями 2 от изме Оряемой среды. Ширина элементов 3меньше ширины внешней части магнитопровода, вследствие чего между шайбами и внутренней поверхностью, воспринимающей нагрузку, образуется 15свободное пространство. Это исключает возможность возникновения осевого напряжения в магнитопроводе и не препятствует расширению внутреннего диаметра преобразователя при дав лении, Обмотки намагничивания чередуются с измерительными обмотками и соединены так, что магнитные потоки этих обмоток в стержнях измерительных обмоток вычитаются (фиг.З). 25 Измерительные обмотки подключены последовательно и выходные напряжения суммируются.В схеме 4 (фиг. 4) К 4 К ц, ККМ 4 и КА 4 "- магнитные сопротивления участков (фиг,З) Ьс, аЬ, еГ, с 1 с, Ьс и сй(аЬ) соответственно, Р,4 - магнитодвижущая сила, созданная обмоткой намагничивания, Ф, и У - магнитные потоки.Преобразователь для измерения давления работает следующим образом.При Р = 0 схема симметрична: К =К,4 Р 444 К,44 потому магнитные потоки ф 9 через К 4 Результи 40 рующий магнитный поток ф = ф, - Ф 0 На выходе измерительной обмотки напряжение равно нулю. 4Когда Р Ф 0 участок еГ растягивается, а участок Йе сжимается, маг нитное сопротивление К 4,4 увеличивает ся, а магнитное сопротивление К 44 уменьшается,в результате этого Р уменьшается, 9, увеличивается, через К 4 магнитный поток ф = Р, -9О. На выходе измерительной обмотки получают напряжение, пропорциональное давлению.Остальные участки магнитопровода работают анагцгичным образом. С целью обеспечения возможности измерения разности давления в предложенном преобразователе для измерения давления внутренняя поверхность магнитопровода, воспринимающая нагрузку разделена на две идентичные части перегородкой 11 (фиг. 4 и 5), соединяющей радиальные стержни намагничивающей обмотки. Обе части снабжены герметизирующей прокладкой 8 (фиг,5). Обмотки измерения, расположенные по разные стороны перегород ки, между собой соединены так, что выходные напряжения вычитаются (фиг.4). Давления Р 4 и Р, разность которых измеряется, подводятся по разные стороны перегородки. С помощью перегородки 11 преобразователь разделен на две части, каждая из которых работает как автономный преобразователь давления, На выходе измерительных обмоТок каждой части получают напряжение, пропорциональное соответствующему измеряемому давлению, а на выходе преобразователя - напряжение, пропорциональное разности давлений. Благодаря дифференциальной конструкции преобразователь имеет высокую чувствительность.