Вибрационно-частотный манометр

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявители Ворса Сергей Александрович Либенсон Аркадий Борухович Капустин Владимир Николаевич Самосюк Владимир Георгиевич(72) Авторы Ворса Сергей Александрович Либенсон Аркадий Борухович Капустин Владимир Николаевич Самосюк Владимир Георгиевич(73) Патентообладатели Ворса Сергей Александрович Либенсон Аркадий Борухович Капустин Владимир Николаевич Самосюк Владимир Георгиевич(57) Манометр, содержащий корпус, в котором установлены упругий элемент с чувствительной вибрационной перемычкой, выполненной за одно целое с ним, по обе стороны от которой размещены электромагнитный возбудитель и электромагнитный датчик колебаний, мембрана и фланец со штуцером, отличающийся тем, что упругий элемент выполнен в виде шарнирно соединенной с корпусом П-образной балки с шарнирной перемычкой, содержащей ложемент для взаимодействия с мембраной, а штуцер установлен во фланце с возможностью осевого перемещения и фиксации. 13830 1 2010.12.30 Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения давления жидкостей и газов. Известен тензорезисторный датчик давления, содержащий корпус, фланец со штуцером, кольцевой упругий элемент, контактирующий с мембраной 1. В известном датчике измеряемое давление воздействует на мембрану и преобразуется в силу, которая деформирует кольцевой упругий элемент. Деформация упругого элемента воспринимается тензорезисторами и передается в измерительную цепь. К недостаткам известного тензорезисторного датчика следует отнести сложность изготовления и конструкции. Наиболее близким к изобретению является датчик давления с частотным выходным сигналом, содержащий чувствительную вибрационную перемычку, выполненную за одно целое с корпусом, содержащим направляющие пластины и стойки, штоком, мембраной,закрепленную одним концом на штоке, а другим на корпусе и расположенную наклонно плоскости мембраны, и включенную в автоколебательный контур 2. В известном устройстве чувствительная вибрационная перемычка, корпус, содержащий направляющие пластины и стойки, шток, мембрана представляют собой единый упругий элемент, выполненный из цельного массива металла. Такое конструктивное выполнение упругого элемента является технологически сложным, а также усложняется конструкция известного устройства в целом. В известном устройстве давление с помощью мембраны преобразуется в силу, воспринимаемую через упругий элемент чувствительной вибрационной перемычкой и преобразуемую автоколебательным контуром в частоту. Целью изобретения является повышение технологичности изготовления и упрощение конструкции. Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве, содержащем корпус, в котором установлен упругий элемент с чувствительной вибрационной перемычкой, выполненной за одно целое с ним, по обе стороны от которой размещены электромагнитный возбудитель и электромагнитный датчик колебаний, мембрана и фланец со штуцером,упругий элемент выполнен в виде шарнирно соединенной с корпусом П-образной балки с шарнирной перемычкой, содержащей ложемент для взаимодействия с мембраной, а штуцер установлен во фланце с возможностью осевого перемещения и фиксации. На фиг. 1 изображено устройство, общий вид на фиг. 2 разрез - на фиг. 1. Устройство содержит корпус 1, упругий элемент 2 с чувствительной вибрационной перемычкой 3, электромагнитные возбудитель 4 и датчик 5 колебаний, мембрану 6, фланец 7 со штуцером 8. Упругий элемент 2 выполнен в виде шарнирно соединенной с корпусом 1 П-образной балки с шарнирной перемычкой 9, содержащей ложемент 10 для взаимодействия с мембраной 6, а штуцер 8 установлен во фланце 7 с возможностью осевого перемещения и фиксации с помощью контргайки 11. Электромагнитные возбудитель 4 и датчик 5 колебаний размещены по разные стороны от чувствительной вибрационной перемычки 3 и связаны с усилителем 12. Устройство содержит электронный термометр 13 с измерительной схемой 14, а температурный компенсатор выполнен в виде микропроцессорного корректора частоты 15, входы которого связаны с усилителем 12 и измерительной схемой 14, а выход с регистратором 16. Устройство работает следующим образом. Перед измерением давления жидкости или газа штуцер 8 перемещается относительно фланца 7 вдоль оси до упора в мембрану 6, которая опирается на ложемент 10 шарнирной перемычки 9 упругого элемента 2, и фиксируется в этом положении контргайкой 11. В результате этого создается первоначальное натяжение вибрационной перемычки 3. Измеряемое давление через полость штуцера 8 подается в камеру, образуемую фланцем 7 и мембраной 6, и с ее помощью преобразуется в силу, воздействующую на шарнирную перемычку 9 упругого элемента 2, и в пределах его упругих деформаций передается 2 13830 1 2010.12.30 на чувствительную вибрационную перемычку 3, и, следовательно, изменяет частоту ее поперечных колебаний, которые поддерживаются в непрерывном режиме электромагнитным возбудителем 4 колебаний и преобразуются датчиком 5 колебаний в электрический сигнал, поступающий на вход усилителя 12. Чувствительная вибрационная перемычка 3,электромагнитные возбудитель 4 и датчик 5 колебаний, связанные с усилителем 12, образуют электромеханическую автоколебательную систему типа камертонного генератора. Электронный термометр 13 с высокой степенью точности реагирует на изменение температуры окружающей среды и через измерительную схему 14 посылает сигнал на вход микропроцессорного корректора частоты 15, на другой вход которого параллельно поступает электрический сигнал от усилителя 12. Микропроцессорный корректор частоты 15 исключает влияние температуры окружающей среды на точность показаний регистратора 16,т.е. на точность измерения давления. С выхода микропроцессорного корректора частоты 15 откорректированный электрический сигнал поступает на регистратор 16. Источники информации 1. Осадчий Е.П. Проектирование датчиков для измерения механических величин. - . Машиностроение, 1979. - С. 268, 269. 2. А.с. СССР 277333, МПК 01 1/10, 1970. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3