Емкостной датчик давления

 

ЕМКОСТНОЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ, содержащий два подвижных электрода. между которыми с зазором расположен неподвижный электрод, отличающийся тем, что, с целью повьопения точности при измерении импульсных давлений и упрощения конструкции , подвижные электроды выполнены в виде плоских упругих мембран, которые по контуру скреплены между собой, а неподвижный электрод выполнен в виде диска, установленного между мембранами и снабженного изоляционными шайбами, причем снаружи каждой мембраны установлена жесткая перфорированная пластина.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (l9) ((() 4(51) (* 01 Ь 9/12 ( у.), .(1 1> ™ ..;" „ ;"с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЭОЬРЕТЕНИЙ И ОТНРМТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3579772/24-10 (22) 28.04.83 (46) 15.04 ° 85. Бюл. Р 14 (72) В.А. Синицкий, Г.П. Комаров и A.È. Бондаренко (53) 531.787(088.8) (56) 1. Опубликованная заявка ФРГ

И 2626774, кл. G О! L 9/12, 1976.

2. Браславский Д.А. Приборы и датчики летательных аппаратов. И., "Иашиностроение", 1970, с. 173, рис. 6.10в (нрототип). (54)(57) ЕИКОСТНОЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ, содержащий два подвижных электрода, между которыми с зазором расположен неподвижный электрод, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности при измерении импульсных давлений и упрощения конструкции, подвижные электроды выполнены в виде плоских упругих мембран, которые по контуру скреплены между собой, а неподвижный электрод выполнен в виде диска, установленного между мембранами и снабженного изоляционными шайбами, причем снаружи каждой мембраны установлена жесткая перфорированная пластина.

1 1150500 2

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к датчикам регистрации давления воздушных и жидкостных ударных волн.

Известен емкостной датчик давления,5 содержащий две мембраны, между которыми установлен неподвижный электрод и .

При измерении импульсного давления таким датчиком после прохождения 10 импульса мембрана продолжает колебаться, внося погрешность в измерения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является емкостной 15 датчик давления, содержащий два подвижных электрода, между которыми расположен неподвижный электрод (2j .

Конструкция датчика позволяет компенсировать погрешности, вызываемые влиянием инерционных сил, действующих на подвижные электроды датчика. Но погрешность, вызываемая колебаниями подвижной части датчика после прохождения импульса давления, д5 не компенсируется, что снижает точность измерения импульсных давлений.

Цель изобретения — повышение точности при измерении импульсных давлений и упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что в емкостном датчике давления, содержащем два подвижных электрода, между которыми с зазором расположен неподвижный электрод, подвижные электроды выполнены в виде плос- З5 ких упругих мембран, которые по контуру скреплены между собой, а неподвижный электрод выполнен в виде диска, установленного между мембранами и снабженного по периферии изоляционными шайбами, причем снаружи каждой мембраны установлена жесткая перфорированная пластика. На чертеже показана конструкция предлагаемого да чика.

Датчик содержит две плоские мембрну 1 с краевыми втулками из высокопрочной пружинной стали, обращенными одна к другой торцами., Между 5О мембранами 1 расположен металлический неподвижный электрод 2, выполненный в виде диска с конусообразными торцевыми углублениями, Диск зажат в центре корпуса с помощью,55 двух шайб,3 иэ материала с высокими электроиэоляционными и уплотняющими свойствами, например фторопласта.

Мембраны покрыты перфорированными пластинами 4 с толщиной и жесткостью, большими, чем у мембран. Пластины эти плотно прижаты к мембранам l > винтами 5.

В боковой стенке втулок выполнено отверстие, в которое впаяна экранирующая оплетка отрезка гибкого коаксиального кабеля 6. Центральная жила кабеля припаяна к внутреннему электроду 2. Другой конец отрезка коаксиального кабеля присоединен к экранирующему хвостовику 7, в котором установлен согласующий трансформатор 8, защищенный амортизирующими прокладками 9. Через разъем 10 датчик присоединен к электронному бло-. ку 11, к выходу которого присоединен запоминающий осциллограф 12.

При эксплуатации датчик сочленен с отверстием в стенке 13,оборудования, ограничивающей объем, заполненный жидкостью или газом, испытывающими импульсные или пульсирующие давления. Плотный прижим датчика к отверстию осуществляется с помощью пробки 14.

Датчик работает следующим образом.

Импульсное (пульсирующее) давление жидкости или газа через отверстия в пластине 4 подводится к мембране 1, которая прогибается, приближается к внутреннему электроду 2, вызывая изменение электрической емкости конденсатора, образованного приближающимися поверхностями. Это изменение емкости, несущее информацию о регистрируемом импульсе, преобразуется в электрический сигнал— напряжение сложной формы с помощью электрической измерительной цепи, в которую входят отрезок коаксиального кабеля 6 и согласующий трансфор- матор 8. Электрический сигнал, окончательно сформированный в блоке 11, подается на вход запоминающего осциллографа 12, на экране которого регистрируется импульсный или пульсирующий процесс в жидкости или газе, Под влиянием измеряемого импульса подвижные мембраны датчика совершают небольшие колебания и вызывают паразитные изменения емкостей между элементами чувствительного измерительного преобразователя. Однако эти паразитные изменения взаимно компенсируются.

Составйтель А. Соколовский

Редактор И. Рыбченко Техред: А.Бабинец

Корректор А.. Зимокосов

Заказ 2132/31 Тирах 897

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-3$, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Укгород, ул. Проектная, 4.3 1150500 4

Возбуждение упругих мембран быст- чик принимает исходное состояние ро затухает бт соприкосновения с перед приходом следующего импульса перфорированными пластинами, и дат- пульсирующего процесса,