Датчик давления грунта Советский патент 1985 года по МПК G01L7/08 

г/

б/ к ajmapQmyi4 упраб/1ени9 и pen/cmpaifLo/

СдЭ Si

00

сд

СХ)

8 Изобретение относится к измерительной технике, а именно к измере ниям давления грунта и горных пород на подземные сооружения. Известны датчики давления, соде жащие мембранный чувствительный элемент, шток, прижатый одним торцом к этому элементу, и преобразователь перемещения штока, при этом напротив другого торца штока с зазором установлен электромагнит, ве личина зазора регулируется перемещением Электромагнита с помощью ручного привода, снабженного лимбом 1. Недостатком такого устройства является то, что оно не приспособлено для измерения грунта и для изменения величины зазора, который необходим для более полного контро ля работы узла шток-преобразовател в процессе эксплуатации использует ся ручной привод, что приемлемо только в случае наличия доступа к датчику. Наиболее близким по достигаемом результату и технической сущности к изобретению является датчик давления грунта, содержащий корпус, мембрану, связанную штоком с преоб разователем t21 . Однако известный датчик не имее средств контроля характеристик в процессе эксплуатации. Для его про верки (тарировки) требуется его де монтаж и изъятие из эксплуатации, что не всегда возможно. Целью изобретения является упро щение контроля характеристик датчика. Поставленная цель достигается т что в датчике давления грунта, содержащем корпус, мембрану, связанную через цилиндрический шток с преобразователем, в корпусе датчика установлены два электромагнита, пер вый из которых с неподвижным, а вто рой с подвижным сердечниками, упругая пластина и подпружиненная пластина, цилиндрический шток закреплен на конце упругой пластины, другой к нец которой прикреплен к корпусу, при этом один торец штока контактирует с мембраной, а напротив второг торца с зазором расположен сердечник первого электромагнита, в зазоре размещена подпружиненная пластина, выполненная с отверстием, диа метр которого больше диаметра штока причем подпружиненная пластина связана с сердечником второго электромагнита-, а преобразователь выполнен в виде тензорезисторов, укрепленных на упругой пластине. На чертеже изображен предлагаемый датчик с измерительным устройст вом. Датчик содержит рабочую мембрану 1, корпус 2, упругую пластину 3, жесткс скрепленную со штоком 4, упруго прижатым к мембране 1, электромагнита 5 с сердечником 6, образующим зазор с торцом штока 4, где установлена подпружиненная пластина 7, соединенная с электромагнитом 8 и возвратной пружиной 9. На упругой пластине 3 установлен преобразователь 10. Датчик работает следующим образом. При действии внешней нагрузки рабочая мембрана 1 прогибается, воздействуя посредством штока 4 на пластину 3, сигнал с преобразователя 10 который преобразуется в соответствующие показания регистрирующей аппаратуры. При этом мембрана 1 и пластина 3 рассчитаны на работу в упругой стадии, что обеспечивает линейную зависимость между нагрузкой на мембрану 1 и показаниями регистрирующей аппаратуры. При включении электромагнита 5 шток 4 притягивается до упора в сердечник б. С помощью электромагнита 8 и возвратной пружины 9 пластина 7 перемещается по сердечнику б и перекрывает или освобождает зону касания штоком 4 сердечника б. При включении сначала электромагнита 8,а затем электромагнита 5 шток 4 притягивается до упора в пластину 7. Тарировка датчика, кроме обычной зависимости между давлением на мембрану 1 и показаниями регистрирующей аппаратуры, включает запись отсчетов этой аппаратуры при включенном электромагните 5, когда шток 4 упирается в сердечник 6, а затем при включенном электромагните 8 и последующем включении электромагнита 5, когда шток 4 упирается,в пластину 7. Таким образом, в результате тарировки получается зависимость между перемещением штока 4 и показаниями регистрирующей -аппаратуры с тремя характерными точками. Начальная тс-чка на этой прямой соответствует нулевому давлению на мембрану 1, вторая точка соответствует положению, когда шток 4 упирается в пластину 7 и третья - когда шток 4 упирается в сердечник 6. Поскольку толщина пластины 7 заранее известна, то сравнивая данные, полученные в процессе контроля, с данными, полученными в процессе снятия аналогичных характеристик в начале эксплуатации, можно внести соответствующую поправку, учитывающую изменение упругости пластины 3 и характеристик преобразователя 10. Технико-экономическая эффективность предложенного датчика заклю31137358«

чается в упрощении контроля за счет датчика впроцессе его эксвозможности дистанционного контроля плуатациибез его демонтанескольких точек характеристики жа.

ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ ГРУНТА, содержа1ций корпус, мембрану, связанную через цилиндрический шток с преобразователем, отличающийс я тем, что, с целью упрощения контроля характеристик датчика, в корпусе датчика установлены два электромагнита, первый из которых с неподвижным, а второй с Подвижным сердечником, упругая пластина и подпружиненная пластина, цилиндрический шток закреплен на конце упругой пластины, другой конец которой прикреплен к корпусу, при этом один торец штока контактирует с мембраной, а напротив второго торца с зазором расположен сердечник первого электромагнита, в зазоре размещена подпружиненная пластина, выполненная с отверстием, диаметр которого больше диаметра штока, причем подпружиненная пласти- S на связана с сердечником второго (О элект ромагнита, а преобразователь выполнен в виде тензорезисторов, укрепленных на упругой пластине.