Магнитоупругий датчик давления Советский патент 1986 года по МПК G01L9/16 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля давления }кидкостей и газов.

Цель изобретения - повышение чувствительности и точности.

На фиг. 1 изображен предлагаемый датчик давления, продольный разрез; на фиг, 2 - то же, поперечный разрез; на фиг. 3 - схема электрических соединений обмоток.

Магнитоупругий датчик давления содержит чувствительный элемент в виде полого стержня 1, который снаёжен диском 2, выполненным за одно целое со стержнем, обмотки 3 намагничивания, охватывающие периферийную часть диска в зоне каждого четного отверстия 4, и две группы измерительных обмоток, одна из которых содержит обмотки 5, охватывающие периферийные части диска в зоне каждого нечетного отверстия (окружная группа), а другая группа состоит из обмоток 6, охватывающих радиальные перемьшки между отверстиями (радиальная группа). Обмотки 3 намагничивания, расположенные в зоне каждого четного отверстия, соединены между собой последовательно-согласно и подключены к источнику переменного напряжения Ц . Обмотки 5 и 6 измерительные окружной и радиальной групп соединены в каждой из групп последовательно-согласно. Обе группы измерительных обмоток соединены последовательно-встречно и подключены к измерительному прибору и .

Магнитоупругий датчик работает следующим образом.

При подключении обмотки намагничивания к источнику переменного напряжения в магнитопроводе возникает магнитный поток Я , разветвляюпщйс на два потока: окружной о и поток ф , замык ающийся вокрух каждого четного отверстия (фиг. 2). При отсутсвии давления ЭДС, наводимая на обмоках, охватываквцих радиальные перемычки и сцепленных с потоком Ф , рана ЭДС, наводимой в окружных обмотках, сцепленных с потоком Ф. . Результирующая ЭДС , .

При воздействии давления на поверхность внутренней полости в радиальных перемычках фланца появляются механические напряжения сжатия, а в окружных периферичных участках фланца в зоне отверстий - механические напряжения растяжения. Это приводит к перераспределению потоков Фр и Фо - Фр уменьшается, а Ф растет. Соответственно изменяются и ЭДС этих обмоток: Е уменьшается, Е увеличивается. На выходе датчика появляется

.сигнал, пропорциональный приложенному давлению.

Перераспределение магнитных потоков Фр и Фр при воздействии давления, а также дифференциальная схема включения измерительных обмоток обеспечивает существенное увеличение чувствительности при одновременном снижении погрешности измерения.

Формула изобретения

Магнитоупругий датчик давления, содержащий трубчатый чувствительньй элемент с размещенным на нем и выполненным за одно целое диском и с заглушенным торцом„ намагничивающую и измерительную катушки, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности, диск выполнен с четным числом отверстий, намагничивающая катушка выполнена в виде обмоток, охватывающих периферийную часть диска в зоне каждого четного отверстия и соединенных между собой последовательносогласно, а измерительная катушка выполнена в виде двух частей, одна из которых содержит соединенные последовательно-согласно обмотки, охватывающие периферичные части диска в зоне каждого нечетного отверстия, а другая состоит из обмоток, соединенных последовательно-согласно и охватывающих радиальные перемычки между

отверстиями, причем обе части соединены последовательно-встречно.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля давления жидкостей и газов. Для повьшения чувствительности и точности измерений на диске 2 выполнено четное число отверстий 4, намагничивающая катушка выполнена в виде обмоток 3 намагничивания, охватывающих периферийную часть диска в зоне каждого четного отверстия 4, а зона каждого нечетного отверстия охвачена обмотками 5 одной части измерительной катушки. Другая ее часть состоит из охватывающих радиальные перемычки между отверстиями обмоток 6. Появление в радиальных перемычках и окружающих участках диска 2 механических напряжений сжатия и растяжения при воздействии давления вызывает перераспределения магнитных потоков, что совместно с дифференциальной схемой (Л включения нзмерительньлс обмоток снижает погрешность измерений. 3 ил. Ю to со ее

2 окр

.W,

и.

град

Фиг. 5