Магнитоупругий датчик давления Советский патент 1985 года по МПК G01L9/16 

осевая нагрузка, благодаря чему функциональная зависимость выходного сигнала от суммарного приложенного давления не имеет перегибов. Вьшолнение наружного диаметра кольца 4 равным нагруженному диаметру сердечника, внутреннего диаметра равным диаметру выем-к и Ко рпуса : а высоты - не .менее полуразности наружного и внутреннего

.; /П

диаметров , предупреждает защемление сердечника силами трения и выдавливание микронеровностей уплотнительных поверхностей в кольцевые эластичные элементы. Угловые шайбы 6 повышают степень герметиза ции внутренней полости ферритово;го сердечника. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении давления в нефтяных и газовых скважинах. Целью изобретения является повышение чувствительности и надежности датчика. При механическом нагружении ферритового трубчатого сердечника 3, установленного с радиальным зазором в выемке . корпуса 1 и охваченного тороидальной обмоткой 8 с герметизирующим покрытием, меняется его магнитная проницаемость. Посредством уплотнительных элементов в виде плоских эластичных колец 4 на чувствительном элементе датчика создается дополнительная

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано при измерении давления в нефтяных и газовых скважинах. . Целью изобретения является повышение чувствительности и надежности На фиг. 1 схематически изображен предлагаемьй датчик давления, общий вид, на фиг. 2 - функциональная зависимость выходного сигнала предлагаемого датчика давления при действии радиальных и дополнительных осевых нагрузок на ферритовьй сердечник. Предлагаемый датчик (фиг. 1) имеет корпус 1 и крьпяку 2, выполненные из немагнитного материала, ферритовьй трубчатый сердечник 3, уплотнительное кольцо 4, плоские эластичные кольца,5, угловые металлические шайбы 6, выполненные из не магнитного материала, герметичное эластичное покрытие 7, обмотку 8, С помощью датчика давления можно проводить измерения давления до 150 МПа при температурах до 200 С. Работа предлагаемого датчика давления вьфажается в изменении тока в обмотке, которое происходит в р,езультате измерения магнитной проницаемости ферритового сердечника при его механическом нагружени Рабочее давление, действующее на фе ритовьй чувствительньй элемент снаружи в радиальном направлении, вызьшает в теле ферритовюго сердечника напряжения: 6 - нормальные, действукяцие по радиусу, к 6f - тангенциальные, действующие по касательной к образующей цилиндра. На чувствительный элемент предлагаемого датчика давления посредством эластичных колец создается дополнительная осевая нагрузка, увеличивающая суммарное напряжение в теле феррита, которое вызьтает изменение магнитной проницаемости в большей степени, что в свою очередь повьшает чувствительность предлагаемого датчика. Кроме того, в результате создания дополнительных осевых усилий упрощается характер функциональной зависимости выходного сигнала от суммарного приложенного давления, т.е. функциональная зависимость U Y(P) предлагаемого датчика не имеет перегибов (см. фиг. 2). Одним из условий создания дополнительных осевых усипий на ферритовый сердечник при действии рабочих давлений на боковую поверхность эластичных колец является предупреждение защемлений его силами трения и вдавливания микронеровностей уплотнительных поверхностей в кольцевые эластичные элементы. Это достигается путем выбора высоты кольцевого эластичного элемента h равным не менее полуразности его внещнего и внутреннего размеров (диаметров) т.е. J L у -P-g П i где D - внешний диаметр (размер) кольцевого эластичного элементаJ d - внутренний размер (диаметр) кольцевого эластичного элемента. Применяемые в предлагаемом датчике угловые шайбы, выполненные из немагнитного материала, имеют утонченные края, которые плотно прилегают к цилиндрической части корпуса и торцу ферритового сердечника, образуя беззазорный стык. Применение указанных шайб повышает надежность предлагаемого, датчика давления, при этом с повьш1ением давления утонченные края фигурного Аольца плотнее прижимаются к уплотненным поверхностям, в результате повьш1ается степень герметизации внутренней полости ферритового сердечника.

Сборка предлагаемого датчика осуществляется путем навинчивания крышки на корпус датчика, что исключает подгонку ферритового сердечника по длине и упрощает сборку датчика давления .

В связи с тем, что ферритовые чувствительные элементы имеют разброс значений начальной магнитной проницаемости, в предлагаемом датчике давления предусмотрено регулирование начального выходного сигнала поджатия феррита вдоль оси путем свинчивания крьпики с корпусом датчика. Для регулирования усилия сжатия или настройки начальной магнитной проницаемости феррита в заданных пределах через корпус, феррит и крышку наносится технологическая обмотка (2-3 витка) с подключением ее к стандартному измерителю индуктивности. При этом настройка датчика по регулированию начальной магнитной проницаемости может производиться без снятия и отключения технологической обмотки. По завершении настройки технологическая обмотка снимается, а датчик подвергают окончательной сборке, и уплотнительное кольцо, установленное в крьпике датчии (напряжение)

ка, фиксирует усилие поджатия, а также герметизирует внутреннюю полость ферритового сердечника от внешней среды.

Формула изобретения

0 го материала корпус в виде полого с наружной кольцевой выемкой стержня и соединенную с ним кольцеобразную крышку, ферритовый трубчатый сердечник, соосно установленный с радиальным азором в выемке корпуса и торцы- кото5рого снабжены кольцевыми уплонительными элементами и зажаты между корпусом и крьшгкоЙ причем корпус, крьш1ка и сердечник выполнены с оди0наковым наружным диаметром и охвачены тороидальной обмоткой, покрытой снаружи герметизирующим покрытием , отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности

5

и надежности, в нем уплотнительные элементы выполнены в виде плоских эластичных колец, причем наружный диаметр эластичных колец равен наружному диаметру сердечника, внутренний диаметр равен диаметру выемки

0 корпуса, а их высота составляет не менее полуразности наружного и внутреннего диаметров колец.

2.Датчик по п. 1, отличающийся тем, что.между каждым плоским эластичным кольцом и соответствующими торцом и цилиндрической поверхностью выемки установлены уголковые шайбы из немагнитного мате0риала .