Измеритель перепада давлений Советский патент 1978 года по МПК G01L13/02 

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПЕРЕПАДА ДАВЛЕНИП

Изобретение отнбсится к области измерительной техники и предназначено для измерения перепада (разности) дав лений жидких и газообразных сред. Известны преобразователи для измерения перепада давлений, содержащие корпус, упругий чувствительный элемент в виде сильфона, струнный преобразователь малых перемещений сильфона в частоту. Одно из давлений подается внутрь герметичного корпуса преобразователя,а другое - в полость сильфона.Деформация, сильфона вдоль ег продольной оси измеряется струнным преобразователем, частота собственных поперечных колебаний которого функцио нально связана с текущим значением перепада давлений. Для получения непрерывной выходной информации концы струны подсоединяются к электронному усилителю с положительной обратной связью, что позволяет поддерживать не затухающие автоколебания струны LI Однако отмечается низкая чувствительность устройства, сложность конструкции, большие габариты и вес, высокая чувствительность к виброперегру ке. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является измеритель перепада давлений, содержащий корпус,упругий чувствительный элемент, выполненный в виде двух мембран, связанных жестким стержнем, струнный преобразователь малых перемещений в частоту, связанный с упругим элементом, и электронный усилитель с положительной обратной связью 2. Однако при неравенстве эффективных площадей мембран. упругого элемента его выходной сигнал зависит не только от разности, но и от абсолютных значений измеряемых давлений, что приводит к увеличению погрешности измерения. Цель изобретения - повышение точности измерения. Это достигается тем, что упругий чувствительный элемент выполнен в виде двух мембран, расположенных в од- . ной плоскости с установленными на нихстойками, на которых закреплена струна струнного преобразователя с возможностью вертикального смещения т6чек ее закрепления, причем стойки смещены относительно центра мембран. На чертеже представлен измеритель. В цилиндрическом корпусе 1 выполнены две расточки, торцовые части которых образуют тонкие круглые мембрань., 2 и 3, выполненные За;одно целое с кор пусом. Центры мембран расположены в диаметральной плоскости корпуса. На мембранах расположены стойки 4 и 5, выполненные,за одно целое с мембранаьми Металическая струна б натянута между стойками 4 и 5 и расположена в диаметральной плоскости корпуса преобраз вателя. Конец струны, лежащий на гори зонтальной плоскрсти торца стойки 4, фиксируется накладкой 7, соштифтованной со стойкой и поджимаемой винтами Горизонтальная плоскость торца стойки занижена относительно аналогичной пло кости стойки 4 на толщину прокладки 9 которая поджимается к стойке винтами 10. Для электрической изоляции прокладки 9 от корпуса 1 преобразователя под прокладку устанавливается тонкая слюдяная пластинка 11, а под шляпки винтов 10 - слюдяные шайбы 12 ( сечение Б-Б) При этом винты, проходящие в отверстия прокладки 9, не касаются боковых стенок отверстий. Второй конец струны крепится между плоскостями прокладки 9 и накладки 13 винтами 14. Струна помещается в поле постоянного магнита 15. Такое конструктивное решение позволяет использовать магнитоэлектрический способ возбуждения непрерывных автоколебаний струны. Для этого концы струны должны быть подключены к электронному усилителю с положительной обратной связью, образуя струнный автогенератор с мягким режимом возбуждения. В нижнюю часть корпуса 1 преобразо вателя вставляются штуцеры 16 и 17, фланцы которых герметично приваривают он к корпусу. Через эти штуцеры подаются давления, перепад между которыми требуется измерить. К лепесткам специальных шайб 18 и 19, находящихся под головками винтов 8 и 14, подпаиваются концы выводного кабеля 20. Кабель 20 поджимается к поверхности корпуса посредством скобы 21 и выводится через сквозное отверстие, проходящее через корпус 1 и декоративный фланец 22. На корпусе преобразователя устанавливается защитный кожух 23, предохраняющий чувст вительную часть преобразователя от попадания пыли и-влаги и от воздействия внешних электромагнитных полей. Измеритель работает следующим образом. . При отсутствии избыточного давления мембраны не прогибаются и частота собственных поперечных колебаний струны вполне определенному начальному эначению.При наличии внутри полостей преобразователя одинаковых избыточных давлений обе мембраны прогнутся одиЙаково и -соответственно обе стойки по вернутся на один и тот же угол. В этог :;лучае изменения упругой деформации ::труны не произойдет и частота ее :;обственных поперечных колебаний останется неизменной. При различных избыточных давлениях стойки повернутся на разные углы, и изменение собственной частоты колебаний струны будет соответствовать разности измеряемых давлений. Изобретение найдет применение в . автоматизированных системах управления технологическими процессами и других областях, где требуется измерение разности давлений с повышенной точностью. Лормула изобретения Измеритель перепада давлений, содержагщй корпус, упругий чувствительный элемент, струнный преобразователь перемещений в частоту, связанный с упругим элементом, электронный усилитель с положительной обратной связью, отличающийся т.ем, что, с целью повышения точности в нем упругий чувствительный элемент выполнен в виде двух мембран, расположенных в одной плоскости, с установленными на них стойками, смеденными относительно центра мембран, а струна струнного преобразователя закреплена на стойках с возможностью вертикального смещения точек ее закрепления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Милохин Н.Т. Частотные датчики систем автоконтроля и управления.М.,. Энергия, 1968, с. 5. 2.Сборник НИКИМП Вибрационно-частотные преобразователи Часть 1, М. Энергия, 1970, с. 135.

I /4-Д (повернуто

«/«