Датчик давления

 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности для измерения давления в условиях нестационарной температуры измеряемой среды (термоудара ), и позволяет повысить точность измерения путем выравнивания распределения температуры и уменьшения длительности неустановившегося теплового процесса. Датчик содержит корпус 1, в вакуумированной полости 9 которого размещена металлическая мембрана 2. выполненная за одно целое с цилиндрическим опорным основанием 3. На поверхности мембраны 2 расположены диэлектрическое покрытие 4 и тензочувствительная схема 5. Поверхность цилиндрического опорного основания 3 со стороны вакуумированной полости 9 покрыта теплоизоляционной пленкой 7, а внутренняя поверхность корпуса 1 - металлической пленкой 8 с зеркальной отражающей поверхностью . В датчике время восстановления теплового равновесия после термоудара уменьшается, в результате чего повышается точность измерения. 1 ил. Ё ю о х| О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 L 9/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4601171/10 (22) 02.11;88 (46) 07.01.91. Бюл. ¹ 1 (72) Е.М.Белозубов и В.А.Зиновьев (53) 531.787 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 853442, кл. С 01 1 9/04, 1981. (54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности для измерения давления в условиях нестационарной температуры измеряемой среды (термоудара), и позволяет повысить точность измерения путем выравнивания распределения температуры и уменьшения длительности неустановившегося теплового процесса, „„ Д „„1619079 А1

Датчик содержит корпус 1, в вакуумированной полости 9 которого размещена металлическая мембрана 2, выполненная за одно целое с цилиндрическим опорным основанием 3. На поверхности мембраны 2 расположены диэлектрическое покрытие 4 и тензочувствительная схема 5. Поверхность цилиндрического опорного основания 3 со стороны вакуумированной полости 9 покрыта теплоизоляционной пленкой 7, а внутренняя поверхность корпуса 1 — металлической пленкой 8 с зеркальной отражающей поверхностью. В датчике время восстановления теплового равновесия после термоудара уменьшается, в результате чего повышается точность измерения. 1 ил.

1619079

45 1д о

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения давлений в условиях нестационарной температуры измеряемой среды (термоудара).

Цель изобретения — повышение точности измерения путем выравнивания распределения температуры по плоской поверхности мембраны и уменьшения длительности неустановившегося теплового процесса при воздействии термоудара измеряемой средой, На чертеже показана конструкция датчика давления.

Датчик давления включает корпус 1, воспринимающую мембрану 2, выполненную за одно целое с опорным основанием 3, На плоской стороне мембраны на диэлектрическом покрытии 4 установлена тензочув-, ствительная схема 5, которая соединяется с внешней регистрирующей аппаратурой гермовыводами 6, Наружная поверхность опорного основания покрыта теплоизоляционной пленкой 7, Внутренняя поверхность корпуса покрыта металлической 25 пленкой 8. Корпус 1 вместе с основанием 2 образуют вакуумированную полость 9.

При подаче измеряемого давления F через опорное основание на воспринимающую мембрану 2, выполненную за одно целое с опорным основанием 3, последняя прогибается, тензосхема 5 испытывает деформацию. Вследствие чего появляется изменение сигнала на тензосхеме, пропорциональное измеряемому давлению F.

При работе в условиях действия термоудара, практически при любых тепловых возмущениях с любым тепловым градиентом измеряемой среды, на плоской поверхности воспринимающей мембраны достигается температура измеряемой среды (уравновешенный тепловой режим) за

0,5 — 1,2 с.

Оптимальный выбор толщины теплоизоляционного покрытия 7 обеспечивается уменьшением теплообмена за счет теплопроводности между опорным основанием 3 и корпусом 1, причем величина теплового потока между ними должна быть равна тепловому потоку от мембраны 2 к корпусу 1, и тем самым обеспечивается минимизация, а в идеальном случае исключение теплового потока от мембраны 2 к опорному основанию 3, т.е. наступает сбалансированное температурное состояние между мембраной и опорным основанием, а это в результате приводит к равномерному распределению температуры нэ плоской поверхности мембраны 2 при воздействии термоудара измеряемой средой.

Покрытие 7 на поверхности основания

3 обеспечивает выравнивание интенсивности теплообмена с одной стороны мембраны 2 с корпусом 1, с другой — опорного основания 3 с корпусом 1, в результате достигается сбалансированное тепловое состояние между мембраной 2 и опорным основанием 3 при термоударе.

Металлическое покрытие 8 на внутренней поверхности корпуса 1 с зеркальной отражающей поверхностью обеспечивает уменьшение теплообмена за счет излучения между мембраной 2 и корпусом 1, а также между опорным основанием 3 и корпусом 1.

Таким образом, предложенное конструктивное решение позволяет уменьшить длительность переходного неустэновившегося процесса, B результате время восстановления теплового равновесия между измеряемой средой и мембраной с опорным основанием после термоудара уменьшается в 30 — 40 раз, в результате чего повышается точность измерения в 3 — 4 раза.

Формула изобретения

Датчик давления, содержащий корпус, в вакуумированной полости которого размещена металлическая мембрана, выполненная за одно целое с цилиндрическим опорным основанием, на плоской поверхности которой расположены диэлектрическое покрытие и тензочувствительная схема, о тл и ча ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения путем выравнивания распределения температуры по поверхности мембраны и уменьшения длительности неустановившегося теплового процесса при воздействии термоудара измеряемой средой, в нем поверхность цилиндрического опорного основания со стороны вакуумированной полости покрыта теплоизоляционной пленкой, толщина которой определяется из соотношения где Ьп . Q, — толщина и коэффициент теплопроводности теплоизоляционной пленки соответственно;

Ьд, Лд — толщина и коэффициент теплопроводности диэлектрического покрытия соответственно;

Но, i4> — толщина и коэффициент теплопроводности опорного основания соответственно;

1619079

Составитель Л.Петров

Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий

Редактор В.Данко

Заказ 39 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

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

HM, Q — толщина и коэффициент теплопроводности воспринимающей мембраны соответственно. а внутренная поверхность корпуса покрыта металлической пленкой с зеркальной отражающей поверхностью.