Датчик давления Советский патент 1975 года по МПК G01L9/10 

1

I Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для измерения давления.

Известен индуктивный датчик давления, содержащий корпус, мембрану и индуктивный преобразователь. Известны ;также датчики давления, содержащие корпус, разделительную мембрану с закрепленным в ее центре ферромагнитным якорем индуктивного преооразователя, катушка и сердечник которого размещены в корпусе соосно с якорем.

Такие датчики характеризуются нелинейностью характерист1жи, низкой чувствительностью, узким дхтапазоном измерения давления, а также сравнительно высоким порогом чувствительности.

В описываемом датчике для улучшения метрологических характеристик ферромагнитный якорь размещен в отверстии корпуса с возможностью плоскопараллельного перемещения, а его торцевая поверхность, стенки отверстия и изготовленные заподлицо торцевые поверхности катушш и сердечника образуют герметичную камеру опорного давления.

На чертеже изображен предложенный датчик давления.

Датчик содержит корпус I, в котором расположена индуктивная катушка 2- с выводами 3 и сердечник 4 индуктивного

преобразователя, В корпусе I закреплена разделительная мембрана 5, к которой крепится ферромагнитный якорь 6 индуктивного преооразователя. Торцевая поверхность якоря 6, стенки корпуса 1 и изготовленные заподлицо торцевые поверхности катушки 2 и сердечника 4 образуют герметичную каглеру 7 опорного давления.

Избыточное давление, воздействуя

0 на разделительную мембрану 5, перемещает ее и вместе с ней ферромагнитный якорь 6. Неремещение якоря 6 вызывает утленьшение начального объема камеры 7 опорного давления, что приводит к по5вышению в ней давления. Перемещение продолжается до тех потэ. пока

давления с обеих сторон якоря 6 не ЗФавновесятся.

0

Давление в камере 7 является функцией перемещения якоря 6. Зная, что р,у, РгУ2

и v, Fii , , ,

можно написать Р, t.

.fг

или AP P2-P, f(30 где ,-1,

и окончательно

(1), где

ди

йР Р,

при условии, что

L Р, - начальное давление; V,- начальный объем; I. - начальная высота камеры 7 опорного давления; измеряемое давление; V,- объем камеры 7 опорного давления в момент- измерения; t,- высота камеры 7 опорного давления в момент измерения; л5 - перемещение якоря 6. В процессе перемещения якорь 6 приб лшкаешся к сердечнику 4 индуктивного преобразователя и меняет относительную индуктивность катушки 2, Известно, что ДЬ д5 L - 5. ;MS где ли- относительное изменение индуктивности; , о - начальный зазор между якорем и сердечником 4 индуктивного преобразо вателя; tg - длина сердечника 4; jUs-- магнитная проницаемость сердечника 4 в вакууме; - изменение зазора между сердечником 4 и якорем 6. . Сравнивая уравнения 4 и 2, можно написать, что Учитывая, что для ферромагнетиков отновнив-с,уС близко к нулю, выражение 3 означавт что торцевые поверхности катушки и сердечника должны быть изготовЛены заподлицо. Использование предложенной конструк.НИИ датчика позволяет значительно по- ; низить порог чувствительности, на порядок увеличить чувствительность, понизит нелинейность до 0,2 и упростить процесс тарировки датчиков.i Предмет изобретения Датчик давления, содержащий корпус, разделительную мембрану с закрепленным в ее центре ферромагнитным якорем индуктивного преобразователя перемещения, хсатушка и сердечник которого размещены в корпусе соосно с якорем, отличающийся тем, что, с целью улучшения метрологических характеристик датчика, ферромагнитный якорь размещен в отверстии корпуса с возможностью плоско, параллельного пе мещения, а его торцевая поверхность, стенки отверстия и изготовленные заподлицо торцевые поверхности катушки и сердечника образуют герметичную каглеру опорного давления.

5