Устройство для измерения разности давлений
Иллюстрации
Реферат
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ ДАВЛЕНИЙ, содержащее два индуктивных датчика с мембранными чувствительными элементами, на сердечниках магнитопроводов которых размещены первичные обмотки, соединенные между собой последовательно, и вторичные обмотки, соединенные с измерительной схемой, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности, в нем на сердечниках магнитопроводов дополнительно размещены обмотки подмагнячивания , причем вторичная обмотка каждого датчика подключена через выпрямительный мост к обмотке подмагничивания другого датчика. ф 4ib vl tsD Фиа. i
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУ БЛИН
3(gg.G 01 L 13/02; О 01 L 9 10
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1
ГОСУДАРСТВЕННЬЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21) 3493966/18-10 (22) 24.09.82 (46) 30.12.83. Бюл. Р 48 (72) И.Ю».Почуев (53) 531.787(088.8) (56) 1. Агейкин Д.И. Датчики контроля и регулирования. М., "Машиностроение", 1965, с. 586-587.
2. Авторское свидетельство СССР 9 322677, кл. G 01 L 13/02, 1970 (прототий). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ. ИЗМЕРЕНИЯ
РАЗНОСТИ ДАВЛЕНИЙ, содержащее два индуктивных датчика с мембранными
„„SU„„1064172 А чувствительными элементами, на сердечниках магнитопроводов которых размещены первичные обмотки, соединенные между собой последовательно, и вторичные обмотки, соединенные с измерительной схемой, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности, в нем на сердечниках магнитопроводов дополнительно размещены обмотки подмагничивания, причем вторичная обмотка каждого датчика подключена через выпрямительный мост к обмотке подмагничивания другого датчика.
1064172
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено в основном для измерения давлений с помощью индуктивных датчиков.
Известны датчики давления, содержащие мембранный чувствительный эле- 5 мент, который является якорем индуктивной системы с рабочей и компенсирующей обмотками, включенными в мостовую измерительную схему.Г1 .
Такие датчики обладают недостаточ-10 ной чувствительностью.
Тот же недостаток относится и к дифференциальным измерительным схемам, когда разность давлений измеряют двумя датчиками (23 содержащими мембраны, являющиеся якорями индуктивных систем, на магнитопроводах которых размещены первичные обмотки, соединенные между собой последовательно, и вторичные обмотки, соединенные с измерительной схемой.
Цель изобретения — повышение чувствительности измерителя разности давлений.
Указанная цель достигается тем, что в устройстве для измерения раз-. ности давлений, содержащем два индуктивных датчика с мембранными чувствительными элементами, на сердечниках магнитопроводов которых размещены первичные обмотки, соединенные между собой последовательно, и вторичные обмотки, соединенные с измерительной схемой, на упомянутых сердечниках магнитопроводов дополнительно размещены обмотки подмаг- З5 ничивания, причем вторичная обмотка каждого датчика подключена через выпрямительный мост к обмотке перемагничивания другого датчика.
Ha,ôèã. 1 показано устройство, общий вид в разрезе; на Фиг. 2схема включения обмоток. устройства.
Устройство состоит из индуктивчых датчиков 1 и 2. Каждый датчик содер- 45 жнт магнитопровод броневого типа, выполненный в виде корпуса 3 и сердечника 4, а также мембрану 5, закрепленную в корпусе 3. Между сердеч-. ником и мембраной имеется воздушный зазор 6. На сердечнике размещена обмотка 7 подмагничивания. Магнито. провод вокруг обмотки 7 разомкнут вследствие наличия зазора 6. В сердечнике выполнена кольцевая расточка, в которой установлены первичная 8 и вторичная 9 измерительные обмотки переменного тока. Магнитопровод вок-. руг обмоток 8 и 9 замкнут. Среда с давлениями Р„ и Р2, разность которых измеряется, подводится к штуцерам
10 обоих датчиков. Первичные измерительные обмотки 8 датчиков 1 и 2 соединены между собой последовательно и подключены к источнику переменного напряжения. 65
Вторичная измерительная обмотка 9 датчика 1 через выпрямительный мост 11 соединена последовательно с обмоткой
7 подмагничивания датчика 2, а измерительная обмотка 9 датчика 2 через выпрямительный мост 11 соединена последовательно с обмоткой 7 подмагничивания датчика 1. Между собой измерительные обмотки 8 и 9 включены согласно. К датчикам подводится переменное напряжение, а выходной сигнал снимается с одноименных полюсов выпрямитель ных. мостов 11.
Электрические и магнитные параметры обмоток 7-9 датчиКа 2 идентич-, ны электрическим и магнитным параметрам соответственно обмоток 7-9 датчика 1. Зазоры 6 в датчиках 1,и 2 равны между собой.
Устройство работает следующим образом.
При отсутствии давления в датчиках 1 и 2 и подаче питания на устройство переменные напряжения на обмотках 9 равны между собой Подмагничивающие обмотки 7 датчиков обтекаются одинаковьм током, поэтому подмагничивание сердечников 4 с измерительными обмотками 8 и 9 происходит в равной мере, Вследствие идентичности параметров датчиков 1 и 2. выходной сигнал, снимаемый с "плюсовых" зажимов выпрямительных мостов 11, равен нулю.
При одинаковых давлениях Р1 и Р мембраны обоих датчиков прогибаются
1 2 на одинаковую величину, что приводит к повышению подмагничивания сердечников 4 и уменьшению индуктивности измерительных обмоток 8. и 9. Несмотря на то, что ток в обмотках
8 увеличился, напряжения на .них равны между собой и составляют половину питающего напряжения. Равны между собой соответственно и напряжения на обмотках 9 ° Сигнал на выходе схемы отсутствует.
Если давление Р„.превышает давление р>, подмагничивание датчика
1 возрастает, а индуктивности обмоток 7 и 8 датчика 1 уменьшаются.
Напряжение на обмотке 8 датчика 1 уменьшается, а на обмотке 8 датчика
2 увеличивается; соответственно напряжение на обмотке 9 датчика 1 уменьшается, а на.обмотке 9 датчика
2 увеличивается. Это приводит к увеличению тока обмотки 7 датчика
1 и уменьшению тока обмотки 7 датчика 2, т.е. к дополнительному. подмагничиванию датчика 1 и ослаблению подмагничивания датчика 2.
В результате индуктивность обмоток 8 и 9 датчика 1 снова уменьшается, а индуктивность обмоток 8 и 9 датчика 2 увеличивается. И так происходит до наступления установивше1064172
Составитель И. Невский
Редактор С. Пекарь Техред И.Метелева КорректорГ. Огар
Заказ 10511/44 Тираж 873 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва., Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4 гося режима. На выходе схемы появля ется напряжение, величина которого пропорциональна разности давлений в датчиках 1 и 2, а полярность указы-. вает датчик с большим давлением. Тот же афФект проявляется,-если давление
Р2 выше давления Р
Таким образом, йовыаение чувствительности, т.е. изменение величины выходного сигнала, достигается за счет увеличения постоянного подмаг ничиваиия вследствие прогиба мембраны датчика с большим давлением:и, .
4 .как следствие, увеличения тока подмагничивания B обмотке 7 датчика с большим давлением за счет повышения индуктивности обмоток 8 и 9 датчика с меньшим давлением и ослабления
5 тока обмотки 7 датчика с меньшим давлением из-за уменьшения напряжения на обмотках 8 и 9 датчика с большим давлением.
Все это позволяет использовать
10 устройство в системах контроля и регулирования без дополнительных усилителей.