Частотный датчик давления Советский патент 1982 года по МПК G01L11/00 G01L7/06 

(54) ЧАСТОТНЫЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ

f Изобретение относится к контроль1но-измерительной технике, в частности к частотным датчикам давления и может быть использовано для измерения давления с высокой точностью в устройствах автоматического контроля ..

Известен; датчик давления, содержащий сильфон, упругий элемент с передаточными стержнями, резонатор, систему возбуждения и съема колебаний и регулируемую пружину, соединяющую консольные концы передаточных рычагов упругого элемента.

Повышение точности в этом датчике достигается за счет возможности регулирования начальной частоты колебаний резонатора с целью плавной настройки ее на требуемую 1.

Наиболее близким к предлагаемому по технической. сущности является датчик, содержащий чувствительный элемент, соединенный через пластинчатую пружину с одним из концов резонатора, второй конец которого соединен с рамой, закрепленной в корпусе датчика Г 2 .

К его недостаткам следует отнести невысокую точность, так как датчик имеет устройства ппя регулирования начальной частоты колебаний резонатора .

Целью изобретения является повышение точности измерения давления.

Цель достигается тем, что в датчике в стойках рамы, расположенных перпендикулярно к резонатору, выполнены четыре прорези, причем в каждой стойке, расположенной параллель10но резонатору, и в каждой стойке, расположенной перпендикулярно к ретзонатору, выполнено сквозное отверстие, в котором установлен болт с регулировочной гайкой.

15

На чертеже изображен датчик давления, общий вид.

Датчик содержит герметичный корпус 1 со штуцером 2, чувствительный элемент 3 (например, вакуумиро20ванный сильфон), упругий элемент 4 изготовлен в виде рамы, выполненной за одно целое с пластинчатой пружиной 5, между центральной частью которой и корпусом рамы установлен стержне25вой резонатор 6 и система возбуждения и съема колебаний, выполненная в виде возбудителя 7 и адаптера 8, противоположные стойки рамы, параллельные пластинчатой пружине 5, име30ют прорези, образующие пружины 9, перпендикулярные к пластинчатой пружине, и отверстия параллельные пластинчатой пружине, в которых установлены болты .10 и 11 с регулировочными гайками 12 и 13. Датчик работает следующим образом. Измеряемое давление подается внутрь корпуса 1 через штуцер 2, деформирует сильфон 3, который преобра зует давление в силу, воздействую1цуго на пластинчатую.пружину 5, вызывая сжатие стержневого резонатора. Механические колебания резонатора, возбуждаемые возбудителем 1 / преобраз ются в электрические колебания, сии маемые с адаптера 8, Для регулирования начального зна чения частоты колебаний используют болты 10 и 11 с регулировочными гайками. При изменении поджатия бол тов корпус упругого элемента, а вместе с ним и пластинчатая пружина деформируются. При деформации пластинчатая пружина выгибается, создавая растягивающее или сжимающее усилие в стерж невом резонаторе в зависимости от ТОГО; какой болт с регулировочной гайкой используется для деформации рамочной конструкции упругого элеме та. Деформация упругого элемента с помощью болта 10 и гайки 13 приводит к изгибу пластинчатой пружины 5 (с отрицательной крутизной) и к соз данию растягивающих усилий в стержневом резонаторе (что соответствует увеличению частоты колебаний стер невого резонатора). Деформация корпуса упругого элемента с помощью болта 11 и гайки 12 приводит к изгибу плоской пружины (с положительной крутизной) и к соз данию сжимающих усилий в стержневом резонаторе (что соответствует уменьшению частоты колебаний стержневого резонатора). Для увеличения диапазона регулирования начального значения частоты резонатора в противоположных стойках рамы упругого элемента сделаны прорези, образующие плоские пружины В этом случае при поджатии болтов деформация элемента значительно увеличивается, так как увеличивается сжатие или растяжение стоек, в которых установлены болты (за счет изгиба плоских пружин 9), что приводит к увеличению деформации пластинч§.той пружины 5 и следовательно к увеличению деформации стержневого резонатора. Таким образом, меняя поджатие болтов, можно плавно изменять начальную частоту колебаний стержневого резонатора как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения частоты, При механических воздействиях повышенного уровня предлагаемое устройство для регулирования начального значения частоты колебаний стержневого резонатора не вносит дополнительной погрешности в работу датчика, так как при действии ускорений (возникающих при работе датчика в условиях механических воздействий повышенного уровня) болты Ю с регулировочными гайками 12 и 13 не создают усилий на корпусе упругого элемента, так как закреплены на нем жестко. Предлагаемый датчик давления позволяет осуществить регулирование начальной частоты колебаний стержневого резонатора по заданному начальному значению с погрешнос±ью не более 0,05% в достаточно широком диапазоне частот; погрешность датчика в условиях механических воздействий не превышает 0,1 (что соответствует погрешности датчика в нормальных условиях. Формула изобретения Частотный датчик давления, содержащий чувствительный элемент, соединенный через пластинчатую пружину с одним из концов резонатора, второй конец которого соединен с рамой, закрепленной в корпусе датчика, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в стойках рамы, расположенных перпендикулярно к резонатору, выполнены четыре прорези, причем в каждой стойке, расположенной параллельно резонатору, и в каждой стойке, расположенной перпендикулярно к резонатору, выполнено сквозное отверстие, в котором установлен болт с регулировочной гайкой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 362211, кл. G 01 L 7/07, 1972. 2.Вибрационно-частотные преобразователи. Сборник научно-технических статей НИКИМП. 4.1 М., 1970, с. 101 (прототип).

Ю

t2