Датчик давления Советский патент 1985 года по МПК G01L9/10 

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и предназначено для измерения статических и динамических давлений. Известен датчик давления, в котором чувствительный элемент давления выполнен в виде комбинации мембраны и цилиндра. При этом используются одновременные прогиб мембраны и продольная деформация цилиндра, а полученная .суммарная величина деформации определяет чувствительность датчика давления 1. Недостатком данного датчика является недостаточная чувствительность преобразователя. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является индуктивный датчик давления, содержащий мембрану, цилиндрический корпус, катушку индуктивности с неподвижным сердечником, отделенным от мембраны воздушным зазором, при этом мембрана выполнена за одно целое с корпусом 2. Недостатком известного датчика является его недостаточная чувствительность. Целью изобретения является повышение чувствительности. Поставленная цель достигается тем, что датчик давления, содержащий цилиндрический корпус с мембраной и закрепленный в корпусе с-зазором относительно мембраны одним торцом сердечник с обмоткой, снабжен вторым сердечником с обмоткой, установленным одним торцом с зазором относительно другого торца первого сердечника, а другим торцом жестко скрепленным с корпусом, причем второй сердечник с обмоткой размещены с зазором относительно цилиндрической поверхности корпуса, а обмотки включены последовательно согласно. На фиг. 1 показана конструкция предлагаемого датчика; на фиг. 2,- схема включения обмоток. Датчик содержит мембрану 1, цилиндрический корпус 2, сердечник 3 с обмоткой, установленный одним торцом с зазором Л относительно мембраны 1, второй сердечник 4 с обмоткой, установленный одним торцом с зазором Б относительно другого торца первого сердечника, причем второй сер дечник с обмоткой размещены с зазором относительно корпуса 2, а обмотки включены последовательно согласно. Датчик работает следующим образом. При деформации чувствительного элемента мембрана 1 прогибается, за счет этого происходит изменение зазора А и соответственно величины индуктивности первой секции (U) с сердечником 3, одновременно деформируется цилиндр 2, происходит изменение зазора Б и изменение величины индуктивности второй секции (Le ) с сердечником 4. Кроме того, при деформации цилиндра 2 сердечника 3 за счет сжатия цилиндра 2 приближается к секции с сердечником 4. Изменение расстояния между ними приводит к изменению их взаимоиндукции МАБ- Так как обмотки секции включены последовательно согласно, то полное значение величины индуктивности катущки равно L 1д + LB + 2МлБ.(1) Из приведенного вьфажения видно, что чувствительность предлагаемого датчика определяется зависимостью LA, ЬБ и от изменения зазоров А к Б. Увеличение чувствительности в предлагаемом датчике достигается за счет того, что обеспечивается одновременное измененние одного знака всех трех параметров измерительной цепи. Взаимоиндукция катушек равна КАВ К где К - коэффициент связи. При изменении давления зазоры А и Б всегда изменяются совместно и с одним знаком. При воздействии избыточного давления Р (фиг. 1) мембрана прогибается, однако так как она заделана на торце цилиндра, то и воздействует на него как силопередающий элемент, т. е. сжимает цилиндр. Секция с сердечником 3, так как она неподвижно заделана в верхней части цилиндра 2, при его сжатии перемещается, а секция с сердечником 4, так как она неподвижно заделана в нижней части цилиндра, неподвижна. За счет этого взаимного перемещения секций обеспечивается изменение коэффициента связи К., причем при сжатии цилиндра он увеличивается, а при растяжении цилиндра уменьщается. Предлагаемое изобретение позволяет увеличить чувствительность датчика давления.

иг.г

ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ, содержащий цилиндрический корпус с мембраной и закрепленный в корпусе с зазором относительно мембраны одним торцом сердечник с обмоткой, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, он снабжен вторым сердечником с обмоткой, установленным одним торцом с зазором относительно другого торца первого сердечника, а другим торцом жестко скрепленным с корпусом, причем второй сердечник с обмоткой размещены с зазорбм относительно цилиндрической поверхности корпуса, а обмотки включены последовательно согласно. (Л 00 О) о 4 О5 Фиг.1