Датчик давления Советский патент 1981 года по МПК G01L9/16 

:J , Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности, к магнитоупругим датчикам давления и может быть использовано для из мерения давлений в газо- и нефтетруб проводах, а также в сосудах, работаю щих под давлением. Известны магнитоупругие датчики давления LliНаиболее близким техническим решением является магнитоупругий датчик давления, содержащий чувствитель ный элемент, запрессованный в к орпус к торцам которого гайками со штуцера ми прижимается втулка. Катушки преобразователя расположены соосно с чувствительными элементами и экранируются дополнительн151М магнитопроводом. Для линеаризации характеристики датчика используется еще один чувствительный элемент, не подвергающийся воздействию нагрузки и расположенный в одном корпусе с рабочим чувствител ным элементе 123. К недостаткам данного устройства следует отнести наличие компенсгщнон нрго чувствительного элемента, что приводит к значительным габаритам .датчика. Цель изобретения - уменьшение га- баритов за счет исключения необходимости использования компенсационного магнитопровода. Указанная цель достигается тем, что в датчике давления, содержащем корпусj в котором установлены мембраны и магнитоупругий чувствительный элемент с рабочей и компенсационной обмотками, магыитоупругий чувствительный элемент-выполнен в виде сплсяиного ступенчатого цилиндрического тела do сферическим торцом, контактирующим с мембраной, причем по середине торца и в месте ступенчатого перехода выполнены в одной плоскости одинаковой ширины сквозные паузы, а ме)вду ними в цилиндрической части выполнены под обмотки парные сквозные отверстия, первая пара которых расположена в плоскости пазов по оси- симметрии цилиндрического тела и в них размещена компенсационная обмотка, а оси второй, пары перпендикулярны осйм перьой. С целью улучшения.технологичности конструкции, в датчике давления пары сквозных отверстий могут быть сдйинуты относительно друг друга по. оси цилиндрического тела. На фиг. 1 приведена конструкция предлаг мого датчика( на фиг. 2 конструкция чувствительного элемента Датчик состоит из штуцера 1, мемб раны 2, цилиндрического чувствительного элемента 3, рабочей 4 и компенсационной 5 обмоток, корпуса 6 и шай бы 7 (фиг.1). Чувствительный элемент (фиг.2) вы полнен в виде тела, состоящего из цилиндрической 8 и дисковой 9 частей един торец которого, прижатый к мембране 2 имеет сферическую форму и выполнен со сквоэным пазом 10, У основа ния диска, на боковой поверхности цилиндрической Части чувствительного элемента выполнены сквозной паз 11, имеющий одинаковую ширину с пазом 10 и расположенный параллельно ему, и парные сквозные отверстия 12, 13, 14 и 15, оси которых взаимно перпендикуляр ны. Отверстия 14 и 15 одной из пар параллельны пазам 10 и 11. Парные сквозные отверстия сдвинуты относительно друг друга по оси чувствительного элемента 3, причем компенсационная обмотка 5 расположена, в отверстиях 14 и 15 парсшлельных пазам 10 и 11, а рабочая 4 - в перпендикулярных отверстиях 12 и 13. Датчик работает слеАукяцим образом При подаче давления через штуцер 1 осевая растягивающая деформация мембраны 2 преобразуется в осевую деформацию сжатия чувствительного элемента 3. При этом в результате наличия пазов 10 и 11, расположенных друг против друга/ в чувствительном элементе 3 создаются нагруженные и ненагруженные участки, в зоне которых соответственно располагаются рабочие 4 и компенсационные 5 обмотки. Сферическая форма торца обеспечивает постоянный и равномерный контакт чувствительного элемента 3 с мембраной 2, а шайба 7 обеспечивает равномерное поджатие чувствительного элемента 3 для получения нужных магнитоупругих характеристик. Рабочая .4 и компенсационная 5 обмотки включены последовательно и встречно, при этом сигнал на йыходе этих обмоток пропорционален измеряемому давлению. Таким образом, использование предложенного устройства позволяет уменьшить размеры датчика, так как отпадает необходимость в отдельном компенсирующем магнитопроводе. Технологичность улучшается за счет выполнения сквозных отверстий для обмоток и сдвига отверстий относительно друг друга вдоль оси чувствительного элемента. Все это значительно упрощает процесс намотки обмоток . Формула изобретения 1.Датчик давления, содержащий корпус, в котором установлены мембрана и магнитоупругий чувствительный элемент с рабочей и компенса11ионной обмотками, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов за счет исключения необходимости использования компенсационного магнитопровода, в нем магнитоупругий чувствительный элемент выполнен в виде сплошного ступенчатого цилиндрического тела со сферическим торцом, контактирующим с мембраной, причем по середине торца и в месте ступенчатого перехода выполнены в одной плоскости сквозные .пазы одинаковой ширины, а между ними fi цилиндрической части выполнены под обмотки парные сквозные отверстия, первая пара которых расположена в плоскости пазов по оси симметрии цилиндрического тела и в них размещена компенсационная обмотка, а оси второй пары перпендикулярны осям первой. 2.Датчик по П.1, отличающийся тем, что, с целью улучшения технологичности конструкции, в нем пары сквозных отверстий сдвинуты относительно друг друга по оси цилиндрического тела. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Гинзбург В.Б. Магнитоупругие датчики, Энергия, 1970, с. 7-12. - 2. Гинзбург В.Б. Магнитоупругий датчик давления. НРС Машины и нефтяное оборудование. ВНИИОЭНТ, 1969, 6 прототип).