Мембранная коробка и способ температурной стабилизации мембранной коробки
Изобретение относится к приборостроению , конкретно к упругим чувствительным элементам, применяемым в измерителях абсолютного давления. В две жестко соединенные по контуру мембраны (М) 1 и 2 образуют замкнутую полость, заполняемую газом. М 1 и 2 выполнены с разными эффективными площадями и их жесткие центры соединены стержнем 3. М 1 по контуру герметично соединена с крьппкой 4, а полость, образованная ими, заполнена газом под давлением, отличным от давления в полости между Ml, 2. При работе в режиме силовой компенсации результат измерения усилий не будет зависеть от изменения т-ры газа в полостях. Перед герметизацией мембранной коробки осуществляют ее температурную стабилизацию, определяя начальное положение жестких центров мембран 1, 2 при созданном вокруг коробки вакууме. После заполнения газом полостей коробки при фиксированном давлении в одной из них изменяют давление в другой полости, приводя жесткие центры мембран в начальное положение. 2 с.п.ф-лы, 1 ил. S (Л
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
<5!! 4 G 01 1 7/08
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3896087 / 24-1 О (22) 16. 05. 85 (46) 30,01,88. Бюл. !! 4 (71) Главная геофизическая обсерватория им. А.И.Воейкова (72) В.Е.Карпуша (53) 531 .787(088,8) (56) Андреева Л.Е. Упругие элементы приборов. М.: Машиздат, 1962 °
Тихменов С.С. Элементы точных приборов. М.: Оборонгиз, 1956, (54) МЕМБРАННАЯ КОРОБКА И СПОСОБ ТЕМПЕРАТУРНОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ МЕМБРАННОЙ
КОРОБКИ (57) Изобретение относится к приборостроению, конкретно к упругим чув-. ствительным элементам, применяемым в измерителях абсолютного давления.
В устр-ве две жестко соединенные по контуру мембраны (М) 1 и 2 образуют замкнутую полость, заполняемую газом.
Я0„„1370466 А 1
M 1 и 2 выполнены с разными эффективными площадями и их жесткие центры соединены стержнем 3. М 1 по контуру герметично соединена с крышкой 4, а полость, образованная ими, заполнена газом под давлением, отличным от давления в полости между М I, 2. При работе в режиме силовой компенсации результат измерения усилий не будет зависеть от изменения т-ры газа в полостях. Перед герметиэацией мембранной коробки осуществляют ее температурную стабилизацию, определяя начальное положение жестких центров мембран 1, 2 при созданном вокруг коробки вакууме ° После заполнения газом полостей коробки при фиксированном давлении в одной из них изменяют давление в другой полости, приводя жесткие центры мембран в начальное положение. 2 с.п.ф-лы, 1 ил.
1370466
Изобретение относится к приборостроению, а более конкретно — к упругим чувствительным элементам, применяемым в измерителях абсолютного давления .
Цель изобретения — уменьшение погрешности измерения абсолютного давления эа счет обеспечения воэможности работы в режиме силовой компенсации, а также повьппение качества температурной стабилизации.
На чертеже изображена конструкция мембранной коробки.
Мембранная коробка содержит две мембраны 1 и 2, центры которых соединены стержнем 3. Мембраны по периметру закреплены в крьппке 4. Эффективная площадь у мембраны 1 больше, чем у мембраны 2 ° К центрам мембран прикреплена тяга 5. Полость А между мембраной 1 и крышкой 4 заполнена газом под давлением P а полость Б между мембранами — под давлением P
Полости А и Б через технологические отверстия (не показаны) в корпусе сообщаются с внешней средой для заполнения, после чего запаиваются °
Мембранная коробка работает следующим образом °
Под действием измеряемого давления
Р мембранная коробка в общем случае развивает усилие, которое определяется по формуле жение.
По ле проведения температурной
20- стабилизации полости коробки герметизируют.
Формула изобретения
1. Мембранная коробка, содержащая две жестко соединенные по контуру мембраны с жесткими центрами, обра< зующие замкнутую полос ть, заполненную газом, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения погрешности измерения абсолютного давления эа счет обеспечения воэможности работы в режиме силовой компенсации, в ней мембраны выполнены с разными эф35 фективными площадями, а их жесткие центры соединены между собой, при этом мембрана с большей эффективной площадью снабжена крьппкой, которая герметично соединена с ней по
4" контуру и установлена с зазором с образованием полости, заполненной газом, давление P которого определяется по следующей зависимости
FP S, + Р (С S ) P S
Усилие Р, (S -S, ), которое развивают мембраны при действии давления Р, газа, направлено навстречу усилию
P S, которое развивает мембрана 1 под дейс тв ием давления Р, Если эти усилия равны, то сила F не будет зависеть от температуры.
При равенстве усилий, т.е. в том случае, когда
Sa. — S<
P P
< t г где S г и S — соответственно эффективные площадь большой и малой мембран;
P — давление газа в полости
< между мембранами.
2. Способ температурной стабилизации мембранной коробки, включающий подачу газа в полости мембранной коробки и изменение его давления, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения качества температурной стабилизации, предварительно создают вокруг коробки вакуум и опреде45
S 5<
P я.
Бг (2) измерительное усилие будет определятъся выражением
Fa = Рс Я< (3)
Следовательно, если к тяге 5 приложить компенсационное усилие F„=F и измерить его, то получим
Г P S (4)
Как видно из выражений (3) и (4), при работе в режиме силовой компенсации результат измерения не зависит от изменения температуры газа.
Сущность способа температурной
5 стабилизации мембранной коробки заключается в следующем.
Предварительно вокруг мембранной коробки создают вакуум и при этом определяют начальное положение соеди10 ненных между собой жестких центров мембран. После этого заполняют газом внутренние полости мембранной коробки и фиксируют давление в одной из полостей коробки. При фиксированном
1 . давлении в этой полости изменяют давление в другой полости, приводя жесткие центры мембран в начальное полоСоставитель В.Казаков
Техред И.Верес Корректор М.IIoao
Редактор А.Ревин
Тирах 847 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-.35, Раушская наб., д.4/5
Заказ 41 О/40
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ухгород, ул.Проектная,4
3 I 370466 ляют начальное положение соединенных ние в одной из полостей коробки и, между собой жестких центров мембран, изменяя давление в другой полости коа после изменения давления в полостях робки, приводят жесткие центры в намембранной коробки фиксируют давле- чальное положение.
