Способ изготовления высокотемпературного струнного датчика давления

 

Изобретение может быть использовано для повышения точности датчиков, работающих в условиях воздействия высоких температур. Зазор выбирают между концами манометрической пружины 1 большим длины струны 2 на 10-15%, затем пружину сжимают, закрепляют на ее концах струну. Возбуждают резонансные колебания струны и измеряют частоту этих колебаний. Нагревают датчик до температуры, при которой происходит пластическая деформация струны, выдерживают нагрев до тех пор, пока частота колебаний струны не достигнет значения, меньшего на 10-15% измеренного ранее, после чего нагрев прекращают. Одновременно происходит термическое старение датчика. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК > 4 с 01 !. 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУД4РСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А STOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4268751/24-10 (22) 02.04.87 (46) 15.07.89. Бюл. Ф 26 (72) М.Н.Левин (53) 531.787(088.8) (56) Новицкий П.В. и др. Цифровые приборы с частотными датчиками.

М.-Л.:Энергия, 1970, с.159. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВЪ!СОКОТЕМПЕРАТУРНОГО СТРУННОГО ДАТЧИКА ДАВЛЕНИЯ (57) Иэобретение может быть использовано для повышения точности датчиков, работающих в условиях воздействия высоких температур. Заэор выбирают

„.SU„„1493896 А 1

2 между концами манометрической пружи- ны 1 большим длины струны 2 на 1015Х, эатем пружину сжимают, закрепляют на ее концах струну. Возбуждают резонансные колебания струны и измеряют частоту этих колебаний. Нагревают датчик до температуры, при которой происходит пластическая деформация струны, выдерживают нагрев до тех пор, пока. частота колебаний струны не достигнет значения, меньшего на 10-!5Х измеренного ранее, после чего нагрев прекращают. Одновременно происходит термическое старение датчика. I ил.

1 49.3896

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь20 иены иэ одного и того же тугоплавкого металла, например сплава на основе ниобия с термостабильным модулем упругости.

Давление измеряемой среды Р пре" образуется манометрической пружиной в силу натяжения струны F, при изменении которой меняется резонансная частота ее,колебаний f. Дпя определения этой частоты подают ца элект-род переменное напряжение, которое за счет злектростатически:: сил, возникающих между электродом и струной, возбуждают колебания струны. Частотота этих колебании пвпяе,.ся выход30 ным сигналом датчик».

Способ изготовления яысокотемпературнсго датчика давления реализуется следующим образом.

Исходный зазор между концами манометрической пружины выбирают таким, 40 что он превышает рабочую длину стру-. ны на П,65-1, 10) --.—, гце Ä— начальРн ное на1яжение струны; К вЂ” жесткость пружины. Затем пружину сжимают до зазора, равного рабочей длине струны, и закрепляют на ее концах ленточную струну. Таким образом, струна получает предварительное натяжение, превышающее на 5-107 заданное начальное

50 натяжение F„. Параллельно плоскости струны с зазором 0,15-0,20 мм уста. иаиливают электрод и с его помощью возбуждают колебания струны на резопансной частоте и измеряют частоту этих колебаний. Потом датчик нагревают до температуры, при которой в материале струны возникают явление зовано при изготовлении высокотемпературных струнных датчиков давления.

Целью изобретения является повышение точности датчика в условиях действия на него высоких температур за счет уменьшения температурной попогрешности. 10

На чертеже представлена конструктивная схема высокотемпературного струнного датчика давления °

Датчик состоит иэ манометрической пружины 1, на концах которой за- 15 креплена ленточная струна 2, и электрод 3 с изолятором 4. Электрод имеет форму прямоугольной пластины. Все металлические детали датчика выполпластической деформации ползучести.

Ползучесть развивается в напряженной металлической детали при нагреве ее пыше некоторой, определенной для каждого металла температуры. Режим нагрева выдерживают до тех пор, пока частота колебаний струны не достиг" нет значения, соответствующего заданному начальному натяжению струны. Затем нагрев прекращают. Начальную частоту вычисляют по формуле при

P = О. В процессе нагрева датчика осу. ществляется его термическое старение, стабилизирующее состояние материала и снимающее неравномерность напряжения по сечению струны.

Использование тугоплавкого материала с термостабил ным модулем упругости и электростатического струнно"

ro преобразователя силы в частоту позволяет задавать начальное натяжение струны с погрешностью, не превышающей

0,5-1,0%, Способ изготовления высокотемпературного струнного датчика давления позволяет уменьшить погрешность измерения давления путем обеспечения зад н ного начального натяжения струны с одновременным термическим старением датчика. а также упростить конструкцию датчика за счет исключения узла мех, нического натяжения струны, Формула и з о б р е т е н и я

Способ изготовления высокотемпературного струнного датчика давления, включающий натяжение ленточной струны между концами чувствительного к давлению элемента и закрепление струны, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности датчика в условиях действия на него высоких температур за счет уменьшения температурной погрешности, струну закрепляют с предварительным натягом, возбуждают резонансные колебания струны и измеряют частоту этих колебаний, затем нагревают датчик до температуры, вызывающей пластическую деформацию струны, и выдерживают режим нагрева до тех пор, пока частота колебаний струны не достигнет значения, меньшего íà 10-15Х ранее измеренного, после чего нагрев прекрашают.