Устройство для измерения давления Советский патент 1986 года по МПК G01L21/36 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к приборам для измерения давлений в диапазоне 2. 5.10 мм .рт.ст. Предназначено для измерения- давления остаточных газов в вакуумных полостях криостатов роторов электрических машин, обмотки которых на рабоЧик режимах поддерживаются в сверхпроводящем состоянии. Цель изобретения - автоматизация процесса измерения давления в полостях роторов криогенераторов в условиях высоких градиентов ускорений, температур, магнитных и злектрических полей. На чертеже показан датчик, обпщй вид. Датчик низкого давления состоит из корпуса 1, к одной из стенок кото рого закреплен или выполнен заодно с ней сердечник 2 с обмоткой 3. Пер пендикулярно оси обмотки консольно закреплена тонкая магнитомягкая пла стина Д.. За счет перфорации стенок корпуса внутренний объем 5 датчика сообщается с внешней средой, в которой произ водится измерение давления остаточных газов. Диаметр отверстий выбирается меньше четверти длины звуковой волны, создаваемой пластиной. Практически их целесообразно изготавливать диаметром не более 3 мм. Такая конструкция корпуса обеспечивает постоянство импеданса системы (при постоянном давлении среды) независимо от конфигурации и расположения окружающих датчик объек тов. Кроме того, образуяобъемно-зам кнутую поверхность, он является зффективным злектромагнит1шм экраном, чем достигается высокая помехозащищенность датчика. Устройство работает следующим образом. При подключении обмотки 3 к источнику переменного тока частотой 300-3000 Гц пластина 4 начинает со вершать вынужденные колебания под действием магнитного поля обмотки. . За счет давления остаточных газов Оказьгоается некоторое сопротивление колебаниям пластины. В пределах давления от атмосферного до нескольких 1ям.рт.ст. это сопротивление вызьшается соударениями пластины с молекулами остаточных газов и от. величи86Zны давления практически не зависит. При меньших давлениях сопротивление колебаниям пластины постепенно убывает, доходя практически до нуля при давлении меньшем 10 мм рт.ст. Этим обусловлен рабочий диапазон датчика низкого давления 2-10 - 5 НО мм рт.ст., совпадающий с диапазоном известного датчика, что объясняется одинаковой физической сущностью явления . Соответственно изменяется импеданс системы и, следовательно, величина тока, протекающего через обмотку (при фиксированной величине напряжения источника переменного тока) , которая может быть измерена любым стандартным измерительньм прибором. С целью ослабления влияния наводок с промьш1ленной частотой 50 Гц частота тока обмотки выбирается выше ЗОЮ Гц (т.е. начиная с 6 гармоники частоты 50 Гц). Максимальная частота тока обмотки ограничена 3000 Гц, что соответствует максимсШьной частоте механического резонанса кварцевой пластины в известных конструкциях устройства. В интервале частот 3003000 Гц наиболее отчетливо проявлялся эффект изменения импеданса систеMbi при измерении давлений в указанном диапазоне. При использовании датчика дпя измерения низких давлений во вращающихся- объектах он устанавливается таким образом, чтобы продольная ось пластины бьша перпендикулярна оси вращения, а ее закрепленный конец бьш ближе.к этой оси. Тогда при установившемся вращательном движении на пластину будет действовать постоянная центробежная сила, растягивающая пластину в продольном направлении. Действие этой силы будет равнозначно увеличению упругости пластины и в каждом конкретном случае может быть легко компенсировано увеличением силы тока обмотки 3. Формула изобретения Устройство для измерения давления, содержащее корпус и консольно закрепленную внутри него пластину, отличающееся тем, что, с целью автоматизации процесса из31267186

мерения давления в полостях роторовно сердечника в плоскости, перпенкриогенераторов в условиях высокихдикулярной продольной оси серде.чиика,

градиеитов ускорений, температур,.и выполнена из магнитомягкого материамагнитных и электрических полей, ла,при этом обмотка включена в цепь пионо снабжено размещенной внутри кор-5 тания с источником переменного тока

пуса обмоткой с сердечником, прик-и амперметром, а корпус выполнен из

репленным к стенке корпуса, а плас-магнитомягкого материала, и его

тича размещена с зазором относитель-стенки перфорированы.