ЧАСТОТНЫЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ Российский патент 1995 года по МПК G01L11/00 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к частотным датчикам давления, и может быть использовано, например, в газовой промышленности, где требуется высокая точность измерения перепада давления газов с высокой помехоустойчивостью при передаче результатов измерения на расстояние.

Известен измеритель перепада давления, содержащий корпус, упругий чувствительный элемент, струнный преобразователь перемещений в частоту, связанный с упругим элементом, и электронный усилитель, при этом упругий элемент выполнен в виде двух мембран, расположенных в одной плоскости, с установленными на них стойками, между которыми закреплен струнный преобразователь [1]
Недостатками этого измерителя являются низкие точность и чувствительность при высоких рабочих давлениях, сложность конструкции, высокие требования к однородности материала корпуса и мембран.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является частотный датчик разности давлений, содержащий корпус, разделенный мембраной на две полости, герметизированные с торцов крышками, и вибростержневой преобразователь со стойками расположенный снаружи корпуса [2]
Недостатками указанного датчика являются малый диапазон измерений и сложность конструкции, что приводит к уменьшению его надежности и долговечности.

Целью изобретения является расширение диапазона измерения перепада давления, повышение надежности и долговечности устройства.

Для этого в датчике давления стойки с виброэлементом расположены внутри герметичного корпуса, выполненного из диамагнитного материала, и установлены на поверхности мембраны, а катушки индуктивности возбудителя и приемника колебаний закреплены на противоположных стенках корпуса. Для настройки и регулирования сигнала сердечники катушек выполнены удлиненными и установлены в герметизированных отверстиях, выполненных в стенках корпуса.

На фиг. 1 и 2 показаны преобразователи со струнным чувствительным элементом и катушками индуктивности снаружи корпуса; со струнным чувствительным элементом и удлиненными сердечниками катушек индуктивности соответственно.

Корпус 1 выполнен из диамагнитного материала. Внутри корпуса расположен мембранный чувствительный элемент 2, связанный с виброэлементом 3. Рабочие полости 4 сообщаются с рабочей средой через штуцера 5. Снаружи корпуса установлены катушки 6 индуктивности возбудителя и приемника колебаний. На фиг. 2 сердечники 7 катушек индуктивности удлиненные и через отверстия входят внутрь корпуса.

Датчик работает следующим образом.

При подаче давления через штуцера 5 в рабочие полости 4 датчика происходят деформация мембранного чувствительного элемента 2 и изменение частоты колебаний виброэлемента 3, которая с помощью приемника колебаний регистрируется вторичным электронным устройством. Чувствительность вторичного устройства регулируется изменением зазоров между виброэлементом 3 и удлиненным сердечником 7 катушек индуктивности.

Экономическая эффективность выражается в упрощении конструкции, повышении долговечности и надежности датчика давления.

Использование: в газовой промышленности, где требуется высокая точность измерения перепада давления газов в широком диапазоне с высокой помехоустойчивостью при передаче результатов измерения на расстоянии. Изобретение направлено на расширение диапазона перепада давления, повышение надежности и долговечности устройства. Сущность изобретения: виброэлемент 3 преобразователя со стойками установлен на мембране и расположен внутри герметичного корпуса 1, выполненного из диамагнитного материала. Снаружи корпуса установлены две катушки 6 интуктивности возбудителя и приемника колебаний, сердечники 7 которых выполнены удлиненными и установлены в герметизированных отверстиях в стенках корпуса и снаружи корпуса 1. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. ЧАСТОТНЫЙ ДИФФЕРИНЦИАЛЬНЫЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ, содержащий герметичный корпус с двумя подводящими штуцерами и мембраной между ними, виброэлемент, концы которого закреплены на стойках, возбудитель и приемник колебаний, размещенные снаружи корпуса по обе стороны от виброэлемента, каждый из которых выполнен в виде катушки с сердечником, ось симметрии которого расположена перпендикулярно к оси симметрии виброэлемента, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерения, повышения надежности и долговечности, в нем стойки с виброэлементом размещены в полости корпуса и установлены на одной из поверхностей мембраны, причем корпус выполнен из диамагнитного материала, а возбудитель и приемник колебаний закреплены на противоположных его стенках. 2. Датчик по п.1, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, в стенках корпуса в каждом месте установки катушки выполнено сквозное отверстие, а каждый сердечник герметично установлен в соответствующем отверстии и выполнен выступающим в обе стороны от стенки корпуса.