Датчик давления Советский патент 1988 года по МПК G01L11/00 G01L7/08 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к датчикам, давления виброчастотного типа, и может быть использовано преимущественно, в качестве первичного преобразователя в системах автоматического контроля и регулирования.

Целью изобретения являются повышение точности и расширение диапазона измерений.

На фиг, представлена принципиальная конструктивная схема предлагаемого датчика давления; на фиг.2 - датчик с роликом между заглушенным концом трубки и кронштейном; на фиг.-З - датчик с роликом, расположенным в углублениях на соответствующих поверхностях наконечника и кронштейна; на фиг.4 - сечение А-А на фиг.2. Предлагаемьй датчик давления состоит из чувствительного элемента в виде заглушенной с одного конца трубки 1, внутренняя полость 2 которой гидравлически связана с источником контролируемого или замеряемого давления (не показан) , и из стержневого резонатора, в частности, в виде плоской струны 3 которая жестко связана одним своим концом с заглушенным концом 4 трубки 1, а другим - со штуцером 5, в котором трубка I установлена и который принадлежит корпусной детали 6. При- .близительно параллельно струне 3 расположен кронштейн 7, у которого один конец 8 консольно свободен, а другой конец 9 жестко закреплен в штуцере 5 или в корпусной детали 6. На кронштейне 7 установлены катушки возбуждения 10 и съема II колебаний струны 3. Консольный конец кронштейна 7 установлен относительно заглушенного конца 4 трубки 1 так, что обеспечивается возможность их взаимного, подвижного контакта. Этот контакт может быть как неспосредствен- ным, так и через промежуточные зле- менты, причем последнее предпочтительно. В частности, этот контакт может быть осуществлен через наконечник 12, установленный на конце 4 трубки и жестко связанный с ней.

В одном из вариантов исполнения возможно взаимодействие наконечника 12 с кронштейном 7 посредством при- шлифованных поверхностей 13 и 14 наконечника и кронштейна соответственно, благодаря чему обеспечивается возможность их взаимного перемещения

относительно друг друга, связанного с некоторым удпинением трубки I при ; повышении контролируемого давления. В соответствии ,с другим вариантом

исполнения контакт заглушенного кон- ца трубки с кронштейном может осуществляться, кроме того, через ролик 15, установленный между наконечником 12 и кронштейном 7.

В еще одном варианте исполнения предусмотрено для предотвращения затирания ролика выполнение углублений 16 и/или 17, расположенных на встречных поверхностях наконечника 12 и

кронштейна 7. При этом, чтобы ограничить поперечное к оси датчика перемещение ролика 15 и предотвратить возможность его затирания, концы 18 и 19 ролика 15 выполняются, например, скругленными конусообразными.

Датчик давления работает следующим образом.

Контролируемое давление подается во внутреннюю полость 2 трубки I и преобразуется в ней в усилие, увели- .чивающее натяжение струны 3, в связи с чем напряжение в струне возрастает и увеличивается частота ее собственных колебаний, возбуждаемых катушкой

10. По мере дальнейшего увеличения давления появляется и постепенно увеличивается изгиб трубки, изменяется частота собственных колебаний струны, трубка тоже начинает колебаться из-за жесткой связи со стру- ной ее свободного конца, причем частоты собственных колебаний струны и трубки могут стать кратными или даже равными,.в результате чего может

наступить резонанс. Изгиб трубки, связанное с ним изменение зазора между струной 3 и катушками 10 и 11 и возникновение резонансной раскачки трубки не только снижают точность и

чувствительность измерений, но и могут привести к недопустимому сближению струны с катушками, в результате чего произойдет залипание струны и провал в показаниях датчика.

.

Наличие в предлагаемом датчике заранее предусмотренного контакта между кронштейном и заглушенным концом трубки препятству- ет изгибу трубки и связанному с ним изменению расстояния между струной и катушками, а также препятствует возникновению резонансной раскачки трубки струной. Это приводит

к неизменн..)с.ти зазора между струной ч катушками.и предотвращению провалов в измерениях, что обеспечивает более высокую точность и более пшро- кий диапазон измерений.

Формула изобретения

I.Датчик давления виброчастотного типа, содержащий чувствительный элемент в виде полой трубки, заглушенной с одного конца и связанной другим концом со штуцером, жестко связанный с концами трубки резонатор стержневого типа и катушки возбуждения и съема колебаний, отличающийся тем, что, с целью повьЩ1е- ния точности и расширения диапазона измерений, в него введен закреплен6 7 Д

ный одним KOHUOM на штуцере кронштейн, на котором устлноплены катуш- ки возбуждения и съема колебаний н второй конец которого установлен от- носительно заглушенного конца трубки с возможностью их взаимного подвижного контакта.

2.Датчик ПОП.1, отличающийся тем, что контакт заглушенноге конца трубки с кронштейном

осуществлен через наконечник, установленный на трубке и жестко связанный с ней.

3,Датчик поп.1и2, отлн- чающийся тем, что контакт

заглушенного конца трубки с кронштейном осуществлен через ролик, установленный в JJгглyблeнии на контактной поверхности Кронштейна и/или трубки.

//

Редактор Т.Парфенова

Фиг Л

Составитель О.Слюсарев Техред В.Кадар

Заказ 3393Тираж 847Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

:1роизводственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, А

Корректор Т.Колб

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения ;повышение точности и расширение диа- раэона измерений. Чувствительный элемент датчика представляет собой полую трубку 1, заглушенную с одного конца и связанную противоположным концом со штуцером 5. При подаче контролируемого давления в полость 2 трубки 1 увеличивается частота собственных колебаний струны 3, возбуждаемых катушкой 10.Размещенный в датчике кронштейн 7, один конец которого закреплен в штуцере 5, а другой конец установлен с возможностью подвижного контакта с заглушенным концом 4 трубки 1, препятствует возникновению резонансной раскачки трубки струной. Контакт кронштейна 7 с концом 4 трубки 1 может быть осуществлен через наконечник 12 или через ролик. 2 3.п. ф-лы, 4 ил. (Л СС О ND СЛ / / / 1 4 f2 фиг.1