Датчик давления

 

ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ, имеющий корпус с мембраной и преобразователь перемещения в виде трехзвенной прямоугольной скобы, среднее звено которой с тензоэлементами расположе- . но 1 ерпендикулярно плоскости мембраны , о тли ч ающийс я тем, что, с целью повышения виброустойчивости и стабильности, в нем край-. нее звено скобы, противолежащее мембране, выполнено за одно целое с корпусом. СП | со sl со

00OS СОВЕТОНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (!!) 4(51) С О! L 9 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

МОХЕРА А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР, IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3502422/24-10 (22). 18. 10.82 (46) 23.05.85. Бюл. 9 19 (72) S.К. Зайцев (7l) Центральный научно-исследовательский дизельный институт (53) 531.787(088.8) (56) 1. Бойков.Н.А. Измерение давлений при быстропротекающих процессах. И., "Энергия", 1970, с.8-.9.

2. Авторское свидетельство СССР . У 277332, кл. О 01 L 9/04, 1969 (прототип).. (54) (57) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ, имеющий корпус с мембраной и преобразователь перемещения в виде трехзвенной прямоугольной скобы, среднее звено которой с тензоэлементами расположено перпендикулярно плоскости.мембраны, отличающийся тем, что, с целью повышения виброустойчивости и стабильности, в нем край-. нее звено скобы, противолежащее мембране, выполнено за одно целое с корпусом.

1 1157373

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и преднаэнаI чено для измерения давления жидких и газообразных сред, например,при контроле рабочих процессов в двигателях внутреннего сгорания.

Известны тензометрические датчики давления, содержащие корпус, мембрану и упругий элемент с тенэометрами, выполненный в виде плоской !О пружины с некоторым начальным прогибом. С17.

Однако установка начального прогиба приводит к нестабильности нулевого показания датчика и к разбросу 15 характеристик в партии.

Известны также датчики давления, содержащие корпус с мембраной и тензометрический преобразователь перемещения в виде трехзвенной прямо- 2О угольной скобы, среднее звено которой расположено перпендикулярно плоскости мембраны, а крайние соединены шар- д нирно соответственно с корпусом и центром мембраны (2 j.

Такое конструктивное выполнение приводит к искажениям измерительного сигнала в условиях вибрацианных нагрузок, что имеет место, например, при испытании. двигателей внутреннего .ЗО сгорания, и к нестабильности показаний вследствие крепления упругого элемента преобразователя в опорах,,не обеспечивающих необходимой жесткости.

Цель изобретения — повьииение виб35 роустойчивости и стабильности в работе.

Указанная цель достигается тем, что в датчике давления, имеющем

40 корпус с мембраной и преобразова— тель перемещения в виде трехзвенной прямоугольной скобы, среднее звено которой с тензоэлементами располо- . жено перпендикулярно плоскости

45 мембраны, крайнее звено скобы, противолежащее мембране, выполнено яа одно целое с корпусом.

На чертеже изображен датчик давления, разрез. 50

Датчик содержит корпус 1 с мембраной 2, которая соединена с противоположной торцовой стенкой 3 корпуса преобразователем перемещения в виде трехзвенной скобы, среднее „55 рабочее звено которой с тензоэлементами 5 расположено перпендикулярно плоскости мембраны и соединено одним концом через передаточное звено

6 и упор 7 с центром мембраны.

Третье звено скобы совмещено с торцовой стенкой 3 корпуса и выполнено с ним за одно целое.

Упор 7 образует с мембраной 2 шарнирное соединение, he имеющее перемещения в плоскости мембраны, а рабочее звено 4 представляет собой консоль, жестко закрепленную основанием в торцовой стенке 3 корпуса 1.

Датчик работает следующим образом.

При действии измеряемого давления на мембрану 2 усилие в ее центре воздействует через упор на передаточное звено 6. Это усилие и плечо, равное длине передаточного звена 6> образуют изгибающий момент, который действует на рабочее звено 4.

При этом оно претерпевает деформации с переменой знака вдоль своей длины и изгибается в виде буквы Б с точкой нулевых деформаций, смещенной от центра в сторону основания, закрепленного в торцовой стенке 3 корпуса.

Для измерения деформаций тензоэлементы располагают в зоне максимальных изгибных деформаций одного или другого знака, т.е. смещают к одному из концов рабочего звена 4, при этом тензоэлементы закрепляют с двух сторон звена попарно.

При использовании двух тенэоэлементов, включенных по полумостовой схеме, получается удвоение выходного сигнала, а при четырех, объединенных по схеме моста, учетверение в сравнении с одиночным тензоэлементом. При нагружении рабочее звено испытывает также деформацию сжатия, которую воспринимают тензоэлементы, расположенные г обеих сторон балки. При полумостовом или мостовом включении изменение сопротивления тенэоэлементов, вызванное этой деформацией, взаимно компен-.. сируется и не оказывает влияния на выходной сигнал датчика. Таким же образом обеспечивается и температурная компенсация.

Такое выполнение датчика позволяет получать стабильные результаты измерения в условиях высоких вибрацнонных нагрузок.