Манометр

 

Изобретение относится к приборостроению и позволяет повысить точность и расширить диапазон измерений давления газообразных сред. Манометр содержит корпус 1, жесткую мембрану 5 с электродами 6 и 7, податливые мембраны 2 и 8 с электродами 3, 4 и 10, 11, усилители 12 и 13, сумматоры 15 и 17, источники 16 и 18 импульсных опорных напряжений, разностное устройство 14. Давление измеряемой среды через отверстия 9 действует на мембрану 5, перемещения которой отрабатываются мембранами 2 и 8 при воздействии электростатических давлений, зависящих от напряжения на выходе разностного устройства 14. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 G 01 1- 9/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Чиг 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4451453/24-10 (22) 23.05.88 (46) 15.10.90. Бюл. № 38 (71) Ленинградский политехнический институт им. М. И. Калинина (72) В. С. Моисейченко, В. М. Артемов, В. И. Лобан и В. А. Цветков (53) 531.787 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 934259, кл. G 01 1 9/12, 1980. (54) МАНОМЕТР (57) Изобретение относится к приборастроению и позволяет повысить точность и

„„5U„„1599681 д ) 2 расширить диапазон измерений давления газообразных сред. Манометр содержит корпус 1, жесткую мембрану 5 с электродами

6 и 7, податливые мембраны 2 и 8 с электродами 3, 4 и 10, 1, усилители 12 и 13, сумматоры 15 и 17, источники 16 и 18 им-. пульсных опорных напряжений, разностное устройство 14. Давление измеряемой среды через отверстия 9 действует на мембрану

5, перемещения которой отрабатываются мембранами 2 и 8 при воздействии электростатических давлений, зависящих от напряжения на выходе разностного устройства 14. 2 ил.

1599681

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения давления газообразных сред.

Цель изобретения — повышение точности и расширение диапазона измерений.

На фиг. 1 показана конструкция и принципиальная электрическая схема манометра; на фиг. 2 — структурная схема преобразования сигналов в манометре.

Манометр (фиг. 1) содержит корпус 1, в котором установлена тонкая мембрана 2 с электродами 3 и 4, жесткая входная мембрана 5 с электродами 6 и 7 и тонкая наружная мембрана 8 с отверстиями 9 и электродами 10 и 11.

Емкости между электродами 3 и 6 и 4 и 6 вместе с операционным усилителем 12 образуют емкостной активный делитель импульсного напряжения. Аналогично емкости между электродами 7 и 10 и 7 и 11 подключены к операционному усилителю 13, образуя второй активный делитель импульсного напряжения. Выходные напряжения этих делителей суммируются с помощью сумматора 14, выходное напряжение которого складывается при помощи сумматора 15 с опорным импульсным напряжением положительной полярности источника 16 и подается на электрод 4, являющийся входом активного делителя на усилителе 12. Аналогично выходное напряжение сумматора 14 складывается при помощи сумматора 17 с опорным импульсным напряжением отрицательной полярности источника 18 и подается на электрод 10, являющийся входом активного делителя на усилителе 13.

Работа манометра осуществляется следующим образом.

В начальном положении при отсутствии измеряемого давления входная мембрана 5 не нагружена, а мембраны 2 и 8 предварительно деформированы так, что при начальных напряжениях на электродах 3 и 11 и соответствующих электростатических давлениях мембраны 2 и 8 имеют плоские поверхности и равные начальные зазоры между электродами 3 и 6, 7 и 11. При этом выходное напряжение сумматора 14 равно нулю.

При наличии давления измеряемой среды на входную мембрану 5 последняя прогибается. Ее перемещение отрабатывается мембранами 2 и 8 при воздействии соответствующих электростатических давлений, зависящих от напряжения на выходе сумматора 14.

Измеряемое давление при этом может быть в 100 и более раз больше, чем компенсирующее электростатическое давление.

Компенсационный режим обеспечивает постоянство зазоров между мембранами 2, 5 и 8.

В отличие от манометров прямого преобразования, где требуется малая девиация зазора и плоско-параллельное перемещение электродов для обеспечения малых погрешностей нелинейности, в описанном манометре погрешности нелинейности практически отсутствуют, тем самым повышается точность и расширяется диапазон измерений.

Формула изобретения

Манометр, содержащий корпус, в котором установлены две податливые и одна жесткая мембраны с изолированными электродами, и мостовую измерительную схему, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерений, в нем мостовая измерительная схема содержит два усилителя, два сумматора, два источника импульсного опорного напряжения и разностное устройство, причем жесткая мембрана расположена посередине

Зо между податливыми мембранами, выполненными с одинаковой толщиной, на податливых мембранах выполнен по периферии опорный электрод, в центральной части — измерительный, а между ними — отверстия, на каждой из сторон жесткой мембраны по

Зб всей площади выполнен изолированный электрод, подключенный к входу соответствующего усилителя, к выходу которого подключен измерительный электрод соответствующей податливой мембраны, опорный электрод которой подключен к выходу соответствующего сумматора, первый вход которого подключен к соответствующему источнику импульсного опорного напряжения, а второй вход — к выходу разностного устройства, входы которого подключены к выходам усилителей.

1599681

@112. 2

Составитель И. Сумцов

Редактор М. Недолуженко Техред А. Кравчук Корректор О. Кравцова

Заказ 3135 Тираж 469 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101