Частотный датчик давления Советский патент 1983 года по МПК G01L11/00 G01L7/08 

Изобретение относится к контроль-нр-иэмерительной технике, в частности к частотным датчикам давления, предназначенным для измерения давления в устройствах автоматического контроля и управления.

Известны частотные датчики давления, содержагдае в качестве резонатора анероидную коробку, образованную двумя плоскими мембранами на кольцевых основаниях, герметично скрепленных между собой. В корпусе датчика размещены системы возбуждения и съема колебаний Cl3.

Основным недостатком таких датчиков является их чувствительность к линейным ускорениям, к изменениям температуры, плотности и влажности газа.

Известны также частотные датчики давления,. содержа1цие расположенный в корпусе упругий чувствительный элемент и дополнительный упругий элементу каждый из которых снабжен самостоятельными системами возбуждения и съема колебаний, включенных на смеситель частот 2 .

Такие датчики защищены от влияния линейных ускорений и других внешних влияний. Однако вследствие

того, что из полезного частотного сигнала вычитается, практически постоянный сигнал с дополнительного упругого, элемента, результирующая характеристика датчика обладает небольшой крутизной и, следовательно, невысокой чувствительностью и точностью.

Цель изобретения - повышение чувствительности и точности.

10

Указанная цель достигается тем, что в частотном датчике давления, содержащем упругий чувствительный элемент и дополнительный упругий элемент, снабженные системами возбуж15дения и съема колебаний, включенных на смеситель частот, упомянутые упругие элементы выполнены в виде мембранных коробок, у одной из которых 20 образующие ее мембраны выполнены с предварительным прогибом внутрь, а у другой - наружу на величину, превышаюпою рабочий ход.

На фиг.1 показан предлагаемый частотный датчик давления, обцщй вид,

25 на фиг.2 - графическая зависимость частоты (f)OT давления (Р).

Датчик состоит из корпуса 1, в котором размещены мембранные коробки 2 и 3, выполненные в виде анероидных

30 коробок, при этом анероидная коробка 2о&разована из предварительно прогнутых внутрь мембран, имеющих по периметру жесткое основание, а коробка 3изготовлена из мембран, имеющих предварительный прогиб наружу, причем величина прогиба мембран коробки 3 больше ра,бочего хода. Мембранные анероидные коробки выполнены путем сварки или пайки по контуру двух одинакоковых мембран с жесткими основаниями Совместно с анероидными коробками выполнены плоские упругие подвесы 4 в виде колец, которые крепятся к двум кронштейнам 5, например, сваркрй. В кронштейнах закреплены системы возбуждения 6 и съема 7 колебаний, представляющие собой электромагниты. Крон штейны имеют пазы 8, заполненные рези ноподобной массой, плотно прилегающей к подвесам 4. Лнероидные коробки 2 и 3, кронштейны 5 с возбудителями б и приемниками 7 установлены в. корпусе 1 при помощи подвеса 9 выполненного, например, в виде прокладок из резиноподобной массы. Для подведения внутрь датчика измеряемого давления в корпусе 1 имеется штуцер 10. Датчик работает следующим образом Возбуждение колебаний анероидных коробок 2 и 3 производится двумя автогенераторами, содержащими системы возбуждения б и съема 7 колебаний с усилителями 11. Частотный сигнал с двух автогенераторов поступает на смеситель 12, с выхода которого снимается разностная частота. При отсутствии давления в корпусе на выходе датчика имеется определенный частотный сигнгш. При повышении давления собственная частота колебаний f анероидной коробки 2 с вогнутыми мембранами увеличивается а собственная частота f2 анероидной коробки 3 с выпуклыми мембранами уменьшается (фиг.2). . С выхода датчика.снимается сигнал равный разности этих частот. В таком случае изменение результирующей частоты при тех же значениях давления будет значительно больше. Для уменычения акустической связи между.системами возбуждения и съема колебаний и анероидными коробками последние соединены с кронштейнами, в которых закреплены электромагнитные возбудители и приемники колебаний с помощью упругих колец, выполненных за одно целое с анероидными коробками, а акустическая развязка от корпуса осуществлена за счет крепления колебательных узлов с системами возбуждения и съема колебаний через упругую прокладку. Такое выполнение датчика позволяет помимо уменьшения погрешностей, вызываемых влиянием внешних механических и климанических воздействий, повысить чувствительность и точность. Формула изобретения Частотный датчик давления, содержащий расположенные в корпусе упругий чувствительный элемент и дополнительный упругий элемент, каждый из которых снабжен системами возбуждения и съема колебаний, включенных на смеситель частот ,отличающи и с я тем, что, с цепью повышения чувствительности и точности, в нем основной и дополнительный упругие элементы в виде мембранных коробок, у одной из которых образующие ее мембраны выполнены с предварительным прогибом внутрь, а у другой - наружу на величину, превышающую рабочий ход. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 263231, кл. G 01 L 11/00, 1967. 2.Авторское свидетельство СССР № 666450, кл. G 01 L 7/06, 1977 (прототип)

3 3

ff

(liusi