Датчик давления

( 5 1 Ь 1 1 00 КОМИТЕТ СССРЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ГОСУДАРСТВЕНН ПО ДЕЛАМ ИЗОБ ИЯ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ель вская ССР985. змерини ЬЭ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Всесоюзный научно-исследский институт природных газо(57) Изобретение относится ктельной технике, Цель изобре повышение надежности, чувствительности и точности измерений. Устр-вопредотвращения резонансной раскачкитрубки 1 выполнено в виде струны 13,идентичной,по частотным характеристикам основной струне 5 и расположенной симметрично ей относительно оситрубки . Для управления струной 13датчик снабжен взаимодействующими сней катушками возбуждения 14 и съема15 ее колебаний. В датчике предусмотрена возможность варьирования направлением намотки катушек, их намагниченности, а также типом соединения начали концов их обмоток, 7 з.п. ф-лы, 1430769Изобретение относится к измерительной технике, в частности к датчикам давления виброчастотного типа и может быть использовано в ряде областей техники преимущественно в каче 5 стве первичного преобразователя в системах автоматического контроля и регулирования.Целью изобретения являются повыше ние надежности, чувствительности и точности измерений.На фиг.1. представлена принципиальая конструктивная схема датчика; на иг.2 - сечение А-А на фиг.1; на риг.З - принципиальная схема движения Основной и дополнительной струн; на Фиг.4 - симметричное расположение катушек возбуждения; на фиг.5 - асимМетричное расположение катушек возбуждения; на Фиг.6-9 - различные варианты варьирования направлением обмотки и намагниченности катушек съема и соединением начал и концов их обмоток.Датчик давления имеет чувствитель ный элемент, выполненный в виде заглушенной с одной стороны трубки 1, во внутреннюю полость 2 которой осуществляется подвод контролируемого датчиком давления через канал 3 в штуцере 4. Датчик имеет также вибрирующий элемент, выполненный, в частности, В виде струны 5, жестко связанной одним своим концом со штуцером 4 через корпусную деталь 6, в которой трубка 1 установлена, а другим - с трубкой 11 через наконечник 7 трубки, Приблиительно параллельно основной струнерасположен кронштейн 8, который дним концом 9 связан с корпусной деталью.6. Другой конец 10 кронштейна консольно свободен и в нем размещены катушка 11 съема и катушка 2 возбуждения колебаний основной струны 545Устройство предотвращения резонан-. сной раскачки трубки 1 выполнено в виде дополнительной струны 13, идентичной по частотным характеристикам основной струне 5 и расположенной симметрично ей относительно оси труб 50 ки 1. Для управления дополнительной струной 13 датчик снабжен взаимодействующими с ней дополнительными катушками возбуждения 14 и съема 15 ее колебаний, расположенными. в кронштейн не 16, связанном одним иэ своих кон" цов с корпусной деталью 6. В датчике предусмотрейа возможность нарьирования направлением намотки катушек, ихнамагниченности, а также типом соединения начал 17 и концов 18 их обмоток 19Датчик давления рабо.ает следующим образом,КонтролируеМое давление попадаетво внутреннюю полость 2 трубки 1 ипреобразуется н ней в растягивающеетрубку усилие, которое увеличиваетнатяжение струны 5, в связи с чемнапряжение в ней возрастает и увеличивается частота ее собственныхколебаний, возбуждаемых катушкой 12.Приемная катушка 1 Фиксирует этоизменение, что позволяет при соответствующей градуировке фиксироватьизменение контролируемого давления,Благодаря наличию дополнительнойструны 13, идентичной основной .струне 5 по частотным характеристикам, икатушек 14 и 15 в конструкции датчикапоявляется не только элемент (струна13), выполняющий роль тяги, препятствующей движению трубки н сторону катушек 11 и 12 и изменению зазора между ними, но и появляется ноэможностьэа счет специфического управления катушками 14 и 15 обеспечить симметричное встречно-разностороннее днижениеструн 5 и 13 благодаря чему достигается полная симметричность нагрузокна трубку 1 и устранение условий, вызывающих ее раскачку. Предусмотренодва варианта обеспечения симметричности движения струн. В первом вариантекатушки 12 и 14 возбуждения расположены симметрично относительно оси трубки 1 и соответствующих им струн 5 и13, причем катушки включены синфаэнофиг.4)В этом варианте каждая иэкатушек притягивает свою струну водин и тот же момент, что и обеспечивает показанное на фиг.З симметричное движение струн. Во втором варианте катушки 12 и 14 фиг.5) расположены асимметрично относительно трубки1 и соответствующих им струн 5 и 13,а их электрическая запитка осуществлена в противоФазе, Благодаря этому втот момент, когда катушка 12 воздействует на струну 5, катушка 14 "мол-чит" и сопротивление изгибу -.рубки 1в сторону катушки 12 обеспечиваетсяза счет упругости дополнительнойструны 13, а в тот момент, когда действует катушка 14, соответственновующей изгибу трубки тяги играет струна 5.Для дополнительного повышения симметричности нагрузок путем устранения влияния наводимых в обмотках ЭДС,5 связанных с движением трубки, предусмотрено последовательное соединение катушек съема основной и дополнительной струн с возможностью сложения ЭДС,10 наводимых движением струн, и вычитания ЗДС, наводимых движением трубки. Эта возможность сложения-вычитания ЗДС обеспечивается за счет варьирования направлением намотки и намагниченности катушек съема и различным соединением между собой начал и концов их обмоток. В частности, возможны четыре варианта. В первом варианте катушки 11 и 15 съема намотаны в одну сторону, намагничены в разных направлениях, причем катушки электрически соединены между собой началами 7 или концами 18 своих обмоток 19 (фиг.6). Во втором варианте катушки намотаны 25 в разныг стороны, намагничены в разных направлениях, аконец 18 обмотки 19 одной из катушек электрически соединен с началом 17 обмотки другой катушки (фиг.7). В третьем варианте катуш О ки намотаны в одну сторону, намагничены в одном направлении, причем конец обмотки одной из катушек электрически соединен с началом обмотки другой (фиг.8), В четвертом варианте35 катушки намотаны в разные стороны, намагничены в одном направлении, причем катушки электрически соединены между собой началами или концами своих обмоток (фиг.9). Во всех четырех вариантах, как это видно при рассмотрении возникающих электродвижущих сил, за счет последовательного соединения катушек съема основной и дополнительной струн и соответствующего варьирования направлением намотки и намагниченности при определенном соединении концов и начал обмоток достигается сложение ЗДС, наводимых движением струн, и вычитание ЭДС,наводимых движением трубки. Это приводит к дополнительному устранению факторов, могущих вызвать несимметричное нагружение трубки, а следовательно, к полному предотвращению возникновения ее резонансной раскачки.Формула изобретения1,Датчик давления по авт.св. М 1395963, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения его надежности, чувствительности и точностиизмерений, устройство предотвращениярезонансной раскачки трубки выполненов виде дополнительной струпы, иден-,тичной основной струне по частотнымхарактеристикам и расположенной симметрично ей относительно осн трубки,а датчик снабжен взаимодействующимис этой струной дополнительными катушками возбуждения и съема ее колебаний .2.Датчик по п,1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что катушки возбуждения колебаний основной и дополнительной струн расположены симметрично относительно оси трубки н соответствующих им струн и включены электрически синфазно.З,Датчик по пп.1 и 2, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что катушкисъема колебаний основной и дополнительной струн соединены последовательно с возможностью обеспечения сложения ЭДС, наводимых струнами, и вычитания ЭДС, наводимых трубкой.4.Датчик по п,З, о т л и ч а ю -щ и й с я ;гм, что катушки съема колебаний основной и дополнительнойструн намотаны в одну сторону, намагничены в разных направлениях и электрически соединены между собой концами или началами своих обмоток.5.Датчик по п.3, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что катушки съема ко-.лебаний основной и дополнительнойструн намотаны в разные стороны, намагничены в разных направлениях, приэтом конец обмотки одной из ннх электрически соединен с началом обмотки другой из них.6.Датчик пг л.З, о т л и ч а ю -щ и.й с я тем, что катушки съемаколебаний основной и дополнительнойструн намотаны в одну сторону, намагничены в одном направлении, при этомконец обмотки одной из них электрически соединен с началом обмоткидругой.7.Датчик по п.3, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что катушки съемаколебаний основной и дополнительнойструн намотаны в разные стороны, намагничены в одном направлении и электрически соединены между собой концами или началами своих обмоток8. Датчик по пп.1, 3-7, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что катушки воз.буждения колебаний основной и допол 143 ОУ 69нительной струн расположены асимметрично относительно оси трубки и соот" ветствующих им струн и включены электрически противофазно,. Тираж 847 ИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д.