Датчик давления Советский патент 1990 года по МПК G01L9/10 

фиг1

Изобретение относится к измеритель нон технике, в частности к датчикам дгвления, и может быть применено для измерения давления в электрических аппаратах защиты и процессе их срабатывания .

Целью изобретения является повышение точности при работе датчика в условиях наличия интенсивных электро- магнитных полей и повышение его надежности .

На фиг о 1 схематично изображен предлагаемый датчик; на фиг. 2 - измерительная схема, и которую включен датчик давления.

Датчик содержит ферритовое кольцо 1 с зазором 2 и обмоткой 3, которое размещено в стальном корпусе 4. Напротив зазора 2 размещена мембрана, выполненная двухслойной. Внешний слой 5 мембраны выполнен из упругой стали, внутренний слой 6 - из меди. Мембрана закреплена на крышке 7, навинчивающейся на корпус . 4 . Обмотка 3 датчи- ка является индуктивным элементом и включена в колебательный контур высокочастотного генератора 8. Напряжение с генератора 8 подается на истоковый повторитель 9, с повторителя 9 - на усилитель-ограничитель 10 напряжения. С нагрузки ограничителя 10 напряжение поступает на фазовый дискриминатор 11, сигнал с которого идет на усилитель 12. Контроль колибровки осуществляется прибором-индикатором 13. Питание схемы осуществляется от стабилизированного источника 14.

Датчик работает следующим образом. Датчик служит для измерения давления внутри корпуса электрического аппарата защиты в процессе его срабатывания. Датчик устанавливается в соответствующем отверстии в корпусе аппаратаР Наличие резьбового соединения крышки 7 с корпусом 4 не только облегчает установку датчика, но и позволяет регулировать его чувствительность. При отключении аппаратом больших токов внутри его корпуса резко повышается давление, мембрана датчика прогибается и расстояние между ней и зазором 2 в ферритовом кольце 1 уменьшается. В результате усиливается размагничивающее действие вихревых токов, наводимых в слое 6, из- меняется индуктивность колебательног контура и соответственно его частота Сигнал изменения частоты, преобразо

с

0 5

0 5

5

0

5

ванный в изменение напряжения, снимается с усилителя 12 и может быть -iape- гигтрирован осциллографом. Требуемые упругие свойства мембраны обеспечивает слой 5 из стали. Он же экранирует область затора 2 от внешних магнитных полей. Роль экрана, защищающего датчик от интенсивных электромагнитных полей, возникающих при размыкании цепи с током, выполняет также корпус 4 датчика. Толщина слоя 6 определяется глубиной проникновения в него электромагнитного поля, которая зависит от частоты колебаний и электропроводности материала. При этом слой 6 должен исключать влияние ферромагнитной части 5 мембраны с изменением расстояния между мембраной и зазором 2, т.е. электромагнитное поле не должно проникать в ферромагнитную часть, которая в противном случае будет искажать показания из-за противоположного действия на частоту колебаний вихревых токов и ферромагнетика. Толщина h слоя 6 должна определяться соотношением

ц . 1°3

h Ж

где f - частота тока в обмотке 3 (.Гц) ; i - электропроводность материала

слоя 6 () .

Возможность измерения предлагаемым датчиком давления внутри электрических аппаратов обеспечивает оптимальное их проектирование, с одной стороны без опасения разрушения корпуса при отключении больших токов, а с другой стороны без неоправданных расходов материалов для создания завышенного запаса прочности.

Формула изобретения

Датчик давления, содержащий корпус с мембраной, выполненные из ферромагнитного материала и размещенный в корпусе напротив мембраны магнитопро- вод с обмоткой, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности при работе датчика в условиях наличия интенсивных электромагнитных полей и повышения его надежности, мембрана со стороны магнитопровода покрыта слоем материала с высокой электропроводностью, при этом толщина h слоя материала определена из соотношения

51543264

h /103/Vc6 , где f - частота тока в обмотке, Гц;

6 - электропроводность материала, покрывающего мембрану, .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено для измерения давления в электрических аппаратах защиты в процессе их срабатывания. Цель изобретения - повышение точности при работе датчика в условиях наличия интенсивных электромагнитных полей и повышение надежности. Датчик давления содержит ферромагнитный корпус 4 с ферромагнитной мембраной и размещенный внутри корпуса напротив мембраны магнитопровод с обмоткой 3. Мембрана со стороны магнитопровода покрыта слоем 6 материала с высокой электропроводностью, толщина которого определяется глубиной проникновения в него электромагнитного поля, создаваемого генератором, элементом колебательного контура которого служит магнитопровод с обмоткой 3. 2 ил.

фиг 2