Датчик давления

 

Изобретение относится к преобразователям , служащим для измерения абсолютного давления менее 105 Па газообразных сред. Цель изобретения обеспечение возможности изменения пределов измерений при неизменной чувствительности. Задавая с помощью источника 17 опорного давления различный уровень сигнала на входе сумматора 16, можно откачивать опорную камеру 5 до различного давления и тем самым производить измерение давления в любом поддиапазоне с помощью чувствительного злемента 8. 1 ил. с (О (Л с о со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 G 01 L 7 06

ОПИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3950681/24-10 (22) 06 .09.85 (46) 30.04.87. Бюл. Ф 16 (7.1) Государственный научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности Гиредмет (72) А.А.Агеев и Е.В.Синицын (53) 531.787 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 601581, кл. G О1 L 7/06, 04.11.76. (54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к преобразователям, служащим для измерения абсолютного давления менее 10 Па газообразных сред. Цель изобретения— обеспечение возможности изменения пределов измерений при неизменной чувствительности. Задавая с помощью источника 17 опорного давления различный уровень сигнала на входе сумматора 16, можно откачивать опорную камеру 5 до различного давления и тем самым производить измерение давления в любом поддиапазоне с помощью чувствительного элемента 8.

1 ил.

13072

Выход первого чувствительного элемента 8 через усилитель 18 соединен с измерительным прибором 19 и вторым входом элемента ИЛИ 20, к первому входу которого подключен выход сумматора 16. Выход элемента ИЛИ 20 подключен к обмотке 21 управления клапана 12.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы производится настройка датчика давления в требуемом диапазоне измерения. Клапан 12 включается вручную, и измерительная камера 4 через канал 10, сопло 11, другой канал 14 соединяется с опорной камерой 5. Давление в камерах 4 и 5 выравнивается. При равенстве давлений в измерительной 4 и опорной

5 камерах сигнал на вход усилителя 18 не подается.

По рабочей характеристике тензорезисторного чувствительного элемен45

1

Изобретение относится к измерительной технике„ в частности к пре— образователям, служащим для измерения абсолютного давления менее

10 Па газообразных сред.

Х

Целью изобретения является обеспечение воэможности изменения пределов измерений при неизменной чувствительности.

На чертеже показана схема датчи- 10 ка давления.

Предполагаемое устройство содержит корпус 1, снабженный штуцером 2.

Внутри корпуса 1 расположена мембрана 3, закрепленная по краю и обра- 15 зующая измерительную 4 и опорную 5 камеры.

Мембрана 3 в центре жестко соединена со штоком 6, взаимодействующим с упругим элементом 7 и с распопоженными на нем тензорезисторами 8. Под мембраной 3 со стороны штока 6 расположен ограничительный упор 9. Измерительная камера 4 соединена каналом 10 с соплом 11, расположенным совместно с подпружиненным клапаном

12 в сопловой камере 13.

Сопловая камера 13 соединена другим каналом 14 с опорной камерой 5, в которой на стенке установлен дополнительньгй тензорезисторный чувствительный элемент 15, подключенный к первому входу сумматора 16, к второму входу которого подсоединен источник 17 опорного напряжения. 35

53 2 та 15 с помощью источника 17 опорного напряжения на второй вход сумматора 16 подают сигнал, соответствующий заданному значению давления в опорной камере в диапазоне от атмосферного до 1 Па.

Сумматор 16 настраивается таким образом, что если сигнал от чувствительного элемента 15 превысит сигнал от источника опорного напряжения 17 на 0,5%, то на выходе схемы суммирования появится сигнал, который вызывает срабатывание элемента ИЛИ 20 и включение клапана 12. Второй вход элемента ИЛИ 20 настраивается так, что если на вход усилителя 18 подается сигнал, в 1,5-2 раза превышающий сигнал, соответствующий верхнему пределу измерения чувствительного элемента 8, то элемент ИЛИ 20 сраба— тывает, клапан 12 включается и давление в камерах 4 и 5 выравнивается.

Затем через штуцер 2, первый канал 10, сопло 11, сопловую камеру

l3 и другой канал 14 производится откачка измерительной 4 и опорной 5 камер до заданного опорного давления в камере 4. Поскольку давления в этих камерах при откачке одинаковы, то с выхода чувствительного элемента

8 сигнал не поступает и на втором входе элемента ИЛИ 20 остается равным нулю.

В то же время при откачке выходной сигнал тензорезисторного чувствительного элемента 15 уменьшается и как только становится меньше на

0,5% сигнала от источника опорного напряжения 17, элемент ИЛИ возвращается в исходное положение и клапан

12 закрывается. Датчик давления готов к работе.

При подаче рабочего давления в полость камеры 4 мембрана 3 прогибается и через шток 6, жестко. связанный с ней, воздействует на упругий элемент 7 с расположенными на нем тензорезисторами 8. Упругий элемент

7 деформируется, и с выхода мостовой схемы, образованной тензорезисторами снимается сигнал, поступающий на вход усилителя 18.

При повышении давления в измерительной камере 4 выше верхнего предела чувствительного элемента 8 на выходе усилителя 18 появляется сигнал, который вызывает срабатывание элемента ИЛИ 20 и включение клапана

1307253

Составитель О. Слюсарев

Редактор Т.Парфенова Техред В. Кадар

Корректор Т. Колб

Заказ 1621/39 Тираж 777

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4

12, что приводит к выравниванию давлений в измерительной 4 и опорной 5 камерах. Это предотвращает перегруз— ку разделительной мембраны 3 выше допустимой. 5

Задавая с помощью источника 17 опорного давления различный уровень сигнала на входе сумматора 16, можно откачивать опорную камеру 5 до различного давления и тем самым произ- 10 водить измерение давления в любом поддиапазоне с помощью одного чувствительного элемента 8. При этом чувствительность датчика абсолютного давления остается постоянной и не зави- . 15 сит от.выбранного диапазона измерений.

Предлагаемое изобретение может быть использовано в системах управления процессами получения полупроводниковых материалов в вакуумных 20 аппаратах с применением тлеющего разряда, в частности при получении ,.аморфного кремния и где требуется в широком диапазоне измерять и регулировать давление.

Формула изобретения

Датчик давления, содержащий герметичный корпус, чувствительный эле30 мент, отделяющий первую камеру с опорным давлением от второй камеры с измеряемым давлением, канал, соединяющий камеры между собой, подпружиненный клапан с обмоткой управления, подключенной к преобразователю перемещений чувствительного элемента в электрический сигнал, связанному с регистратором, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью обеспечения воэможности изменения пределов измерений при сохранении чувствительности, он снабжен дополнительным чувствительным элементом с тензорезисторами, установленным в первой камере; сумматором, источником опорного напряжения, элементом ИЛИ и усилителем, причем дополнительный чувствительный элемент подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с источником опорного напряжения, выход сумматора подключен к первому входу элемента ИЛИ-, второй вход которого соединен с вы,ходом усилителя, связанного входом с преобразователем перемеще( ния чувствительного элемента, а вы- ход элемента ИЛИ подключен к обмотке ! управления клапана.