Частотный датчик давления Советский патент 1988 года по МПК G01L11/00 G01L1/10 

(21)4095782/24-10

(22)29.07.86

(46) 07.10.88. Бюл. № 37

(71)Главная геофизическая обсерватория им. А.И.Воейкова

(72)С.И.Зачек и В.Е.Карпуша

(53)531.787(088.8)

(56).Авторское свидетельство СССР № 362211, кл. G 01 L 7/06, 1973. Авторское свидетельство СССР № 699376, кл. G 01 L 11/00, 1979.

ff

(54)ЧАСТОТНЫЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к приборостроению и позволяет повысить точность измерений давления за счет стабилизации натяжений струн дифференциального струнного преобразователя. Для этого, наряду с упругим чувствительным элементом 1, соединенным посредством рычага 2 с первыми концами струн 3 и 4 дифференциалаьного струнного преобразователя с системами возбужр.ения и съема колебаний 5 и 6, частотный датчик давления содержит нуль-орган 7 положения рычага 2, связанный с входом усилителя 8, электромагниты 9 и 10J к якорям которых присоединены вторые концы струн 3 и 4, подключенные к усилителям 8 и 11 и входам сумматора Г2, выход которого соединен с одним из входов схемы сравнения 13, к второму входу кото- рой подключен источник опорного сигнала 14. Выход схемы сравнения 13 соединен с входом усилителя 11. Электрическая схема устройства обеспечивает стабилизацию положения рычага 2 и регулирует токи в электромагнитах 9 и 10 с сохранением фиксированной суммы токов. При этом разность частот колебаний струн 3 и 4 линейно зависит от измеряемого давления, устраняются погрешности, обусловленные 5 микросмещениями мест заделки струн. 1 ил.

;о

(Л

IND

00

г

О5

|С

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения давления газообразных и жидких сред.

Цель изобретения - повьпиение точ- ности измерений за счет стабилизации натяжений струн дифференциально- го струнного преобразователя.

На чертеже изображена схема частотного датчика

Датчик содержит упругий чувстви- :тельный элемент 1, соединенный пос- ;редством рычага 2 с пepвы Iи концами i струн 3 и 4 дифференциального струн- ;Ного преобразователя с системами 5 и 6 возбуждения и съема колебаний. (Нуль-орган 7 положения рычага 2 свя- зан с входом усилителя 8. Электромаг- ниты 9 и 10, к якорям которых гфисое- динены вторые концы струн 3 и 4, под- {ключены к усилителям 8 и 1I и входам сумматора 12, выход которого сое- динен с одним из входов схемы 13 сравнения, к второму входу которой подключен источник 14 опорного сигнала. Выход схемы 13 сравнения соединен с входом уси штеля 11.

Датчик работает следующим образом. Измеряемое давление воздействует на чувствительный элемент 1 (мембрану) и посредством рычага 2 создает пропорциональную измеряемому давлению разность натяжений струн 3 и 4. Положение рычага 2 стабилизируется следящей системой электромагнитного уравновещивания, образованной нуль- органом 7, усилителями 8 и 11, сумматором 12, схемой 13 сравнения, связанной с источником 14 опорного сиг- Нала и электромагнитами 9 и 10. Эта система обеспечивает регулирование токов в электромагнитах 9 и 10 с сохранением фиксированной (задаваемой источником 14) суммы токов Усилие, развиваемое электромагнитом (9 или 10), пропорционально квадрату тока IS его обмотке, а частота колебаний струны (3 или 4) пропорциональна корню квадратному из силы ее натяжения, поэтому частоты колебаний струн 3 и 4 пропорциональны токам соответствующих электромагнитов 9 и 10 и, следовательно, сумма частот колебаний струн 3 и 4 будет поддерживаться фиксированной. Но при постоянстве суммы частот колебаний струн разность частот струн линейно зависит от измеряемого давления. Измеряя эту разность, можно определять значения давления. Таким образом, благодаря системе электромагнитного уравновешивания,

устраняются погрешности, обусловленные микросмещениями мест заделки струн, что позволяет повысить точность измерений.

Формула изобретения

Частотный датчик давления, содержащий дифференциальный струнный преобразователь усилия в разность частот колебаний струн с системой возбуждения и съема колебаний, упругий чувствительный элемент, связанный посредством рычага с первыми концами струн, отличающийся тем,

что, .с целью повышения точности измерений за счет стабилизации натяжений струн, он снабжен двумя электромагнитами, нуль-органом положения рычага , двумя усилителями, сумматором,

источником опорного сигнала и схемой сравнения, причем вторые концы струн закреплены соответственно, на яко- р ях первого и второго электромагнитов, нуль-орган через первый усилитель соединен с обмоткой первого

электромагнита и с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго усилителя и с обмоткой второго электромагнита, первьгй и второй входы схемы сравнения

соединены соответственно с источни- ком опорного сигнала и с выходом сум матора, а выход схемы сравнения соединен с входой второго усилителя.