Частотный датчик давления Советский патент 1987 года по МПК G01L11/00 

Изобретение относится к контрольно-измерительной текнике, в частности к частотным датчикам давления со струнными резонаторами, и может быть использовано для измерения давления с высокой точностью в устройствах автоматического контроля, работающих в условиях переменных внешних температур.

Цель изобретения - обеспечение возможности регулирования величины термокомпенсации при сохранении начального значения .

На чертеже изображен частотный датчик давления, общий вид.

Датчик содержит мембрану 1, установленные на ней стойки 2 и 3, между которыми закреплена струна 4. В одной из стаек, например 2, выполнены с внешней и внутренней сторон противоположно направленные в смещенных по высоте плоскостях перпендикулярно оси стойки две прорези с напр.ав- ;ляющими канавками, образующие упругие шарниры 5 и 6. В направляющие канавки установлены с натягом вкладыши 7 и 8, имеющие возможность перемещаться вдоль канавок.

Частотный датчик давления работает следующим образом.

Измеряемое давление вызывает прогиб мембраны 1 и поворот стоек 2 и 3 смещенных относительно центра мембраны. В результате происходит изменение натяжения струны 4, закрепленной между концами стоек, и изменение частоты ее колебаний. Возбуждение и съем колебаний струны производятся известным способом.

При изменении температуры частотного датчика, например при ее увеличении, и при температурном коэффициенте линейного расширения (ТКЛР) материала одного из штифтов, напри- мер 7, не равном ТКЛР материала стойки 2, неодинаковое температурное расширение штифта и стойки вызывает поворот верхней части стойки относительно упругого шарнира 5. Если, например, температурное расширение струны превьштает расширение мембраны ТКЛР материала вкладьшга должен быть больше ТКЛР материала стойки, и наоборот, если температурное расширение струны нeдocтaтoчнo ТКЛР материала вкладыша должен быть меньше ТКЛР материала стойки. В результате происходит компенсация неодинакового тем

f5

0

5

35

40

45 50

30

пературного расширения струны и мембраны.

При перемещении вкладьш а вдоль направляющей канавки изменяется величина температурной компенсации. С уменьшением расстояния от. вкладьш1а 7 до упругого шарнира 5 температурная компенсация увеличивается. Регулирование этого расстояния позволяет настраивать термокомпенсацию на требуемое значение и обеспечивать полную термокомпенсацию. Перемещение вкладыша 7 вдоль направляющей канавки вызывает изменение натяжения и, следовательно, начальной частоты колебаний .струны 4. Например, приуменьшении расстояния от вкладыша 7 до упругого шарнира 5 частота возраста- ет. Возврат частоты к первоначальному значению осуществляется путем перемещения вкладыша 8, выполненного из материала с ТКЛР, равным ТКЛР материала стойки, и, следовательно, не вызывающего изменения натяжения струны, при изменении температуры. Причем при уменьшении расстояния от вкладьш1а 8 до упругого шарнира 6 натяжение струны 4 и, следовательно, частота колебаний струны уменьшаются.

При одновременном перемещении вкладышей 7 и 8 в одном направлении происходит изменение величины термо- компеноации при сохранении начального значения частоты колебаний струны.

Таким образом, частотный датчик позволяет увеличить точность измерения давления в условиях -переменных температур, унифицировать датчик по выходному сигналу, существенно упростить и ускорить процесс настройки и регулировки датчиков.

Формула изобретения Частотный датчик давления, содержащий мембрану с установленными на ней стойками, между которыми закреплена струна, отличающийся тем, что, с целью уменьшения температурной погрешности, в нем в одной из стоек выполнены две канавки с противоположно направленными прорезями вдоль их осей, при этом в канавках с натягом установлены вкла- дыши с возможностью их перемещения, причем один из вкладьш1ей выполнен из материала с температурным коэффициентом линейного расширения, отличным от температурного коэффициента линейного расширения материала стойки, адругой-скоэффициентом,равным ему.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Целью изобретения является уменьшение температурной погрешности.- Частотный датчик содержит мембрану 1 с установленными на ней двумя стойками 2 и 3, между которыми закреплена струна 4i В одной из стоек выполнены две прорези с направляющими канавками,в которых с натягом установлены вкладыши 7 и 8 с возможность ю перемещения вдоль канавок. Прорези выполнены с внешней и внутренней сторон стойки противоположно направленными. Один из вкладьш ей выполнен.из материала с температурным коэффициентом линейного расширения отличным,- а другой - равным температурному коэффициенту линейного расширения материала стойки. Это приводит к компенсации различного температурного расширения .струны 4 и мембраны 1. Изменение величины термокомпенсации при сохранении начального значения частоты колебаний струны 4 осуществляется одновременным перемещением вкладышей 7 и 8 в одном направлении. 1 ил. С Is3 00