Устройство для измерения давления

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

И Ф

РЕСПУБЛИН цр 4 G 01 L 9./00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ д

I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ--- .» !

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 3824921/24-10 (22) 11.12.84 ,,(46) 07.01.87. Бюл. М 1 (71) Московский авиационный технологический институт им. К. Э. Циолковского (72) В. Н. Черняев, А. М. Васильев, В. Г. Блохин, В. А. Селезнев, А. В. Мартынов, М. Н. Левин, В. П. Ефимов и И. П. Квасневский (53) 531.787(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 575513, кл. G 01 L 9/00, 1976, Авторское свидетельство СССР

В 872990, кл. G 01 L 9/00, 1981, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и позволяет уменьшить погрешность измерения, при высоких температурах. С одной

„„SU„„1281523 А 1 стороны диэлектрической подложки 3, установленной на мембране 2, размещены на общем керне 9 электроды-катоды

5 и 6 измерительного 7 и вспомогатель. ного 8 диодов . При воздействии на мембрану 2 давления изменяется ток измерительного диода 7., регистрируемый измерительным прибором 13, отградуированным в единицах давления.

При колебаниях температуры окружаю" щей среды меняется ток вспомогательного диода 8. Сигнал с анода 11 диода 8 через систему 15 стабилизации регулирует мощность подогревателя 4, обеспечивая стабилизацию тока обоих диодов. Размещение анодов 10 и 11 на Е

Ф закрепленной на корпусе 1 диэлектрической подложке 12 позволяет умень- шить токи утечки, имеющие место при высоких температурах, относительно измеряемых токов. ил.

МФ

lack

1281523

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения давления в области высоких температур.

Цель изобретения — уменьшение погрешности измерения при высоких температурах. г

На чертеже показана схема устройства для измерения давления.

Устройство содержит вакуумированный металлический корпус 1, в котором закреплена чувствительная к давлению мембрана 2. На последней установлена диэлектрическая подложка 3, с одной стороны которой размещен по-. догреватель 4, а с другой — электроды (катоды) 5 и б соответственно из- мерительного 7 и вспомогательного 8 диодов. Катоды 5 и 6 размещены на общем керне 9, который вместе с одним .выводом подогревателя 4 соединен с-металлическим корпусом 1. Электроды-аноды 10 и 11 соответственно измерительного 7 и вспомогательного 8 диодов размещены неподвижно на диэлект25 рической подложке 12 закрепленной на корпусе 1, Анод 10 измерительного диода 7 соединен через измерительный прибор 13 с плюсом источника 14 питания постоянного тока, минус которого соединен с корпусом. Система 15 температурной стабилизации включена между анодом 1 1 вспомогательного диода 8 и вторым выводом подогревате-, ля <4. 35

Устройство для измерения давления работает следующим образом.

Измерительный диод 7 работает в 10 режиме ограничения тока пространственным зарядом, когда его вольт-амперная характеристика подчиняется закону степени Q/2, В этом режиме ток измерительного диода 7 зависит главным образом от расстояния между подвижным катодом 5 и анодом 10. Этот режим работы обеспечивается за счет подачи на измерительный диод 7 соответствующего напряжения с источника

14 питания постоянного тока.

В результате воздействия давления на мембрану 2 происходит ее перемещение вместе с катодно-подогревательным узлом. Расстояние между катодом

5 и анодом 10 измерительного диода 7 изменяется, что приводит к изменению тока измерительного диода, который регистрируется измерительным прибором 13 (например микроамперметром), отградуированным в единицах давления.

Для исключения погрешности измерения давления, вызванной изменением эмиссионных характеристик катода 5 в результате изменения параметров окружающей среды, например температуры, служит вспомогательный диод 8, который работает в режиме насыщения анодного тока. В этом режиме ток вспомогательного диода 8 зависит в основном от температуры его катода б и не зависит от расстояния между ним и анодом 11. Режим насыщения вспомогательного диода 8 обеспечивается за счет подачи на его анод соответствующего напряжения, подаваемого с системы 15 температурной стабилизации.

При изменении температуры окружающей среды изменяется ток дополнительного диода 8. Сигнал с анода 11 дополнительного диода 8 поступает на систему 15 температурной стабилизации, которая в виде обратной связи приводит к изменению мощности подо-. гревателя так, что ток вспомогательного диода стабилизируется на определенном уровне. Поскольку оба катода имеют идентичные эмиссионные характеристики и общий подогреватель, при стабилизации тока дополнительного диода происходит также стабилизация тока измерительного диода и исключается влияние температуры окружающей среды при измерении давления.

Так как катодный узел устройства для измерения давления расположен на подвижной мембране, а катоды обоих диодов и один вывод подогревателя соединены с металлическим корпусом, аноды обоих диодов значительно легче изолировать от корпуса, поскольку они расположены на нем неподвижно. При этом имеется возможность вынести места крепления анодов к корпусу через диэлектрическую изоляцию из высокотемпературной зоны устройства.

В результате токи утечки, которые имеют место при высоких температурах, по своей величине значительно меньше,, чем измеряемые токи, и не влияют на точность измерения. Кроме того, при таком расположении катодов сокращено до минимума количество выводов, что значительно упрощает конструкцию катодного узла и всего устройства в целом.

Составитель Е. Пруцков

Редактор И. Горная Техред .М.Ходанич Корректор А. Обручар

Тираж 776 Подписно е

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 2199/17

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1281523 ф ф о р м у л а и з о б р е т е н и я ду подогревателем и вспомогательными электродами, о т л и ч а ю щ е е с я

Устройство для измерения давления, тем, что, с целью уменьшения погрешсодержащее вакуумированный корпус, в ности измерения при высоких темперакотором размещены чувствительная к 5 турах, подложка установлена на мембдавлению мембрана, подложка с подо- ране, а электроды, противостоящие гревателем, два измерительных и два электродам подложки, закреплены на вспомогательных электрода, располо- корпусе, который выполнен металличесженные напротив друг друга, причем ким, н изолированы от него диэлектриодин электрод из каждой пары электро- 111 ком, прн этом электроды подложки дов расположен на подложке, и систе- гальваннчески соединены между собой му термостабилизации, включенную меж- и корпусом.