Датчик давления Советский патент 1989 года по МПК G01L11/00 G01L1/10 

Фиг.1

рону от плоскостей, проходящих через вершины полуцилиндрических опор, а дополнительные опорные поверхности - по другую сторону. При подаче давления через подводящий штуцер 35 в полость датчика мембраны прогибаются и через на-конечники 2 и 3 воздействуют на кольцевые струны. При этом натяжение основной струны уве- личивается, а дополнительной ослабевает. Происходит измерение частоты собственньк колебаний струн. 3 ил.

Изобретение относится к приборостроению и может быть применено для измерителей давления - абсолютного и избыточного. Цель изобретения - повышение точности измерения и чувствительности. На мембранной коробке с наконечниками 2 и 3 во взаимно перпендикулярных плоскостях установлены основания и дополнительная кольцевые струны, на каждом рабочем участке которых расположены системы возбуждения и съема колебаний. При этом в наконечниках выполнены отверстия 36, 37, а струны установлены на опорных поверхностях. Основные опорные поверхности расположены по одну сторону от плоскостей, проходящих через вершины полуцилиндрических опор, а дополнительные опорные поверхности - по другую сторону. При подаче давления через подводящий штуцер 35 в полость датчика мембраны прогибаются и через наконечники 2 и 3 воздействуют на кольцевые струны. При этом натяжение основной струны увеличивается, а дополнительной ослабевает. Происходит измерение частоты собственных колебаний струн. 3 ил.

Изобретение относится к приборостроению и может быть применено для измерителей давления - абсолютного или избыточного.

Цель изобретения - повышение точности измерения и чувствительности,,

На фиг. 1 изображен пpeдлaгae ьш датчик, вид в разрезе на фиг. 2 - то же, с поворотом на 90°; на фиг„3 функциональные зависимости частотных характеристик первой и второй струны и выходной характеристики датчика от давления.

Датчик (фиг.1) содержит мембранную манометрическую (или анероидную коробку 1 с наконечниками 2 и 3 на укестких центрах, предварительно натянутую струну 4j электромагнитные системы 5-8 возбуждения колебаний и электромеханические системы 9-12 съема колебаний, кольцевую опору 13 опорные оси 14 и 15, четыре полуцилиндрические опоры 16-19, а также дополнительную предварительно натянутую струну 20 (фиг. 2), аналогичные первым электромагнитные системы 21-24 возбуждения колебаний и электромагнитные системы 25-28 съема колебаний, опорные оси 29 и 30, четыре допол нительтге полуцилиндрические опоры 31-34 для второй струны, подводящий штуцер 35,соединенный с внутренней полостью мембранной коробки 1 (фиг.1),. Отверстия 36 и 37 выполнены в наконечники ках 2 и 3 (фиг,1). Струны 4 и 20 установлены в датчике под углом 90 по отношению друг к другу с целью устранения их взаимного влияния (захватывания) при работе датчика

Опорные поверхности 38 на торцах наконечников 2 и 3 для струны 4 (фиг.1) и опорные поверхности 39 в отверстиях 36 и 37 дл:я струны 20 (фиг.2) расположены по разные стороны плоскости натяга струн, проходщей через вершины полугрлиндрически

опор 16-19 (фиг.1) и полуцилиндрических опор 31-34 (фиг .2) . Принцип

действия датчика основан на использовании колебаний натянутой струны с перераспределяемой под действием измеряемого давления собственной частотой колебаний.

0 Струны датчика одинаковые, каждая выполнена в виде плоского стального кольца, нарезаемого, например, из тонкой раскатанной трубы.

Датчик работает следующим образом.

5 Измеряемое избыточное давление, подаваемое через подводящий штуцер 35 (фиг.1), воспринимается мембранной коробкой 1, мембраны которой через наконечники 2 и 3 жестких цент0 ров мембран передают усилия на струну 4 (фиг.1) и струну 20 (фиг.2), Под действием зтих усилий в струне 4 (фиг.1) возникают дополнительные напряжения и ее резонансная частота собственных колебаний увеличивается, .а в струне 20 (фиг„2) внутренние напряжения уменьшаются и ее резонансная частота собственных колебаний уменьшается.

р Автоколебания каждой из струн возбуждаются и поддерживаются при помошд электромагнитных систем возбуждения колебания от своих электрон- ньк усилителей, на входы которьк подаются сигналы съема от электромагнитных систем съема колебаний каждой струны. При этом электромагнитные системы возбуждения каждой струны соединены меэсд.у собой параллельно, а электромагнитные системы съема - последовательно,

Выходные сигналы каждого из двух электронных усилителей с частотами f, и f-j (фиг.З) через систему согласования подаются на смеситель, на выходе которого вырабатывается сигнал разностной частоты 6. f (фиг.З), который является выходным сигналом датчика,

5

515

Повышение точности датчика за счет уменьшения температурных погрешностей достигается при вычитании частот b.,-f2 струнных преобразователей (фиг.З).

Формула изобретения

Датчик давления, содержаптй мембранную коробку с наконечниками на жестких центрах и подводящим штуцером, закрепленную по периферии в кольцевом основании и основную струну с четырьмя рабочими участками, охватывающую по основным опорным поверхностям наконечники жестких центров мембран, опорные осн, расположенные на бьковой поверхности кольцевого основания, и полуцилиндричес- кие опоры, закрепленные на торцовой части основания, а также четыре системы возбуждения и съема колебаний, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и чувствительности, он снабжен дополнительными кольцевой струной с четырьмя рабочими участками, двумя

J/

33

6

опорными осями, расположенным на боковой поверхности кольцевого основания, четырьмя полуцилинцрическими опорами, закрепленными на торцовой части основания, и четырьмя системами возбл. ждения и съема колебаний, при этом в наконечниках жестких центров мембран выполнены отверстия

с образованием дополнительных опорных поверхностей, а дополнительные опорные оси и две пары полугдалиндри- ческих опор размещены в плоскости, перпендикулярной плоскости основной

струны, и охвачены дополнительной струной, проходящей через отверстия наконечников и контактирующей с дополш1тельны 01 опорными поверхностя- NQi, при этом основные опорные поверхности расположены по одну сторону от плоскостей, проходягцих через вершины полуцилиндрическ1гх опор, а дополнительные опорные поверхности - по другую сторону, причем на каждом

рабочем участке дополнительной кольцевой струны установлены соответствующие дополнительные системы возбуждения и съема колебаний.

J/

J

30

фиг. 2

О OJ 0,2 0,3 0, 0,5 0,S /,7 0,8 0,9 1,0