Устройство для измерения давления Советский патент 1991 года по МПК G01L7/06 G01L7/18 

Изобретение относится к приборостроению, может быть использовано в цифровых системах контроля давления и является усовершенстованием устройства по авт.св. № 1560995.

Цель изобретения - расширение области применения за счет обеспечения возможности применения устройства на движущихся объектах.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит два идентичных упругих чувствительных элемента 1 и 2 преимущественно в виде сильфонов. Чувствительный элемент 1 находится в полости 3 герметичного корпуса 4, в которую подается измеряемое давление Pi. Чувствительный элемент 2 расположен в полости 5 герметичного корпуса, в которой поддерживается постоянное давление Ро. Полости 3 и 5 герметично разделены теплопроводной перегородкой 6, на которой жестко закреплен чувствительный элемент 2. Чувствительный элемент 1 установлен на перегородке 7, имеющей отверстия. Чувствительные элементы 1 и 2 соединены между собой трубкой 8, изготовленной из токонепроводящего материала, например стекла. В трубку 8 с определенным шагом внедрены электроды 9. Выводы д, е, ж, з электродов подключены к входам логического элемента 10, в качестве которого можно применить четыре логических элемента И-ИЛИ, реализованных на микросхеме К561ЛС2. Выводы а,б,в,г электродов подключены к входам логических элементов И-ИЛИ через инверторы 11, реализованные, например, на микросхеме К561ЛЕ5. Коммутация между выводами электродов, входами и выходами логических элементов осуществляется согласно приведенной схеме. Чувствительные элементы 1 и 2 и трубка 8 заполнены токопро- водящей магнитопроводной жидкостью, например ртутью, которая изоляционной перегородкой 12 разделена на два равных объема. В качестве разделительной перегородки 12 применяется токонепроводящий материал или жидкость. К части жидкости, находящейся в чувствительном элементе 1, приложено напряжение Un, величина которого должна обеспечить уровень логической единицы на соответствующих входах логических элементов. Чувствительный элемент 2 охватывает обмотка 13 электромагнита, на которую подается сигнал с акселерометра (не показан).

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии ускорения а и равенстве давлений Pi и Ро перегородка 12 занимает среднее положение. При этом электроды д, е, ж, з имеют нулевой потенциал, а к электродам а, б, в, г подводится потенциал, соответствующий уровню логической единицы. Выходом устройства являются выходы логических элементов И - ИЛИ, с которых снимается цифровой код, соответствующий величине разности давлений Pi и Ро.

При изменении давления Pi объем чувствительного элемента 1 изменяется и его подвижное основание перемещается на некоторую величину. Вследствие этого подвижная перегородка 12 также

перемещается,напряжение Un подается уже на другие контакты, и с выхода устройства снимается цифровой код, соответствующий новой разности давлений Pi и РО. При этом сигнал с электрода д определяет знак разности давлений Pi и Р0.

При возникновении ускорения а, имеющего указанное на схеме направление, на жидкость воздействует сила, под действием которой она, а следовательно, и изоляционная перегородка 12 стремятся переместиться в противоположном направлении, тем самым вносят погрешность в показания прибора. При этом часть жидкости покидает чувствительный элемент 2. На обмотку 13

электромагнита подается напряжение, величина которого пропорциональна действующему на датчик ускорению. В обмотке 13 возникает электрический ток, который создает внутри обмотки магнитное поле.

Под действием этого магнитного поля ферромагнитная жидкость намагничивается, т.е. жидкость становится магнитом. В результате взаимодействия магнитных полей электромагнита и намагниченной ферромагнитной жидкости последняя втягивается в чувствительный элемент 2. т.е. сила, вынуждающая жидкость перемещаться, уравновешивается силами взаимодействия двух магнитных полей.

Если же ускорение а имеет противоположное направление, на обмотку 13 электромагнита подается напряжение противоположного знака и, следовательно, сила взаимодействия магнитных полей направлена в противоположную сторону.

Таким образом, изобретение обеспечивает возможность применения устройства на движущихся обьектах, например лета- тельных аппаратах, за счет введения в устройство обмотки 13 электромагнита, которая подключена к акселерометру и охватывает чувствительный элемент 2, что позволяет компенсировать погрешность от воздействия ускорения.

516546966

Формула изобретениярометр и обмотка электромагнита, при этом

Устройство для измерения давления пообмотка электромагнита размещена коакавт.св. № 1560995, отличающееся тем,сиально снаружи первого сильфона с зазочто, с целью расширения области примене-ром относительно его стенок и подключена

ния, в него дополнительно введены акселе-к выходу акселеоометпя

к выходу акселерометра.

ром относительно его сте

к выходу акселеоометпя

к выходу акселерометра.

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в датчиках давления с цифровым выходом, устанавливаемых на двужущихся объектах. Цель изобретения - расширение области применения датчика. Датчик дополнительно содержит обмотку 13 электромагнита, которая охватывает чувствительный элемент 2, а жидкость, заполняющая чувствительные элементы 1 и 2 и сообщающий канал - магнитопроводна. При этом на обмотку 13 электромагнита поступает сигнал с акселе рометра, измеряющего ускорения, напрап ленные параллельно оси симметрии чувствительных элементов (сильфонов) и сообщающего канала. При возникновении ускорения, направленного вдоль оси датчика, на жидкость, заполняющую чувствительные элементы 1 и 2 и сообщающий канал, будет действовать сила, под действием которой жидкость, а вместе с ней и изоляционная перегородка 12 будут стремиться изменить свое положение, тем самым внося погрешность в показания прибора. На обмотку 13 электромагнита подается напряжение, пропорциональное этому ускорению. Протекающий в обмотке электрический ток создает магнитное поле, под действием которого ферромагнитная жидкость намагничивается. В результате взаимодействия магнитного поля электрического тока, протекающего в обмотке 13 электромагнита, и поля намагниченной жидкости последняя удерживается от перемещения под действием внешней силы 1 ил. 8 2 a Щ: W Ј О 1СЛ & ю ю