Мессдоза для измерения давления
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерителям давлений, применяемым в исследованиях напряженно-деформированного состояния различных сред, в частности грунтовых. Цель изобретения - увеличение чувствительности мессдозы и повышение точности за счет уменьшения температурной погрешности. Мессдоза снабжена жесткой перегородкой 2, разделяющей корпус 1 по высоте на два равных по объему отделения, перекрытых сверху рабочим штампом 3, а снизу - аналогичным вспомогательным штампом 4. В каждом из рабочих объемов размещены также два изолированных от корпуса и штампов пьезорезистора 5 и 6 в виде плоских колец из активированного угля с токосъемными обкладками 7. Кроме того, мессдоза снабжена нижней крышкой 9, создающей в мессдозе третий дополнительный объем, в котором размещена плоская пружина 10, за счет которой нижний вспомогательный штамп 4 прижимается к нижнему пьезорезистору 6, при этом нижний вспомогательный штамп 4 шарнирно сопряжен с верхним рабочим штампом 3 с помощью опорного винта 11, а оба пьезорезистора 5, 6 соединены между собой последовательно и включены в измерительную схему в виде полумоста. 4 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 L 9/06
ГОСУДАРСТВ Е1+(ЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4731672/10 (22) 24.08.89 (46) 30.08.91 Бюл. М 32 (72) Саратовский политехнический институт (72) А.А.Землянский (53) 531. 787 (088.8) (56) Трофимов А.И. Пьезоэлектрические преобразователи статических нагрузок. М.
1979, с. 81. (54) МЕССДОЗАДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерителям давлений, применяемых в исследованиях напряженно-деформированного состояния различных сред, в частности грунтовых.
Цель изобретения - увеличение чувствительности мессдозы и повышение точности за счет уменьшения температурной погрешности. Мессдоэа снабжена жесткой перего„„. Ы„„1673895 А1 родкой 2, разделяющей корпус I по высоте на два равных по объему отделения, перекрытых сверху рабочим штампом 3, а снизу
- аналогичным вспомогательным штампом
4. В каждой из рабочих объемов размещены также два изолированных от корпуса и штампов пьезорезистора 5 и 6 в виде плоских колец из активированного угля с токосъемными обкладками 7. Кроме того, мессдоза снабжена нижней крышкой 9, создающей в мессдозе третий дополнительный объем, в котором размещена плоская пружина 10. за счет которого нижний вспомогательный штамп4 прижимается к нижнему пьезорезистору 6, при этом нижний вспомогательный штамп 4 шарнирно сопряжен с верхним рабочим штампом 3 и помощью опорного винта
11, а оба пьезорезистора 5,6 соединены между собой последовательно и включены в измерительную схему в виде полумоста.4 ил.
1673895
Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения давления в различных средах и, в частное;., грузовых.
Целью изобретения является уве личение чувствительности мессдозы и повышение точности эа счет уменьшения температурной погрешностй.
На фиг,1 изображена мессдоэа общий вид; на фиг.2 и 3-разрез А-А и Б-Б на фиг.1; на фиг.4 схема включения мессдозы в измерительный мост, Мсссдпээ состоит иэ корпуса 1, жесткой перегородки 2 для разделения корпуса мессдозы по высоте на два равных обьема, верхнего рабоче о и нижнего вспомогательного штампов 3 и 4, ограничивающих основные рабочие обьемы мессдозы. В каждом иэ рабочих обьемов мессдозы размещены верхний и нижний пъезорезисторы
5 и 6 в виде плоских колец из уплотненного активированного угля и четыре токосьемные обкладки 7 соо.1 вмственно с каждой рабочей плоскости пьезорезисторов 5 и 6, которые изолированы от корпуса и штампов диэлектрическими прокладками 8, Кроме того, мессдоза снабжена нижней крышкой 9 для создания дополнительного рабочего объема, плоской пружиной 10 для поджатия вспомогательного штампа 4 к нижнему пьезорезистору 6, опорным винтом 11 для шарнирного сопряжения нижнего вспомогательного штампа 4 с верхним штампом 3, заглушкой 12, сальником 13, уплотнительным элементом 14 и заполнителем 15 нерабочего пространства штампов.
На фиг. 4 показана схема системы измерения давления с помощью мессдозы, которая состоит из моста Уитстона, В состав последнего входит полумост из постоянных сопротивлений R>, Rz и потенциометр йз для установки "нуля" гал ьванома1 pd 16 (либо самописца, графопостроителя или шлейфового осциллографа), включснна о в одну из рабочих диагоналеи измеритель Питание измерительного моста осуществляется от стабилизированного источника 17 питания, Мессдоэа работает следующим образом. При воздействии внешнего равномерно распределенного давления нэ рабочий штамп 3 последний передаст укаэанное силовое воздействие через прокладку 8 и токосъемную обкладку 7 на верхний пъезорезистор 5, через винт 11 и нижний вспомогательный штамп 4 на плоскую пружину 10, 5 55 которая в результате указанного воздействия "условно" сожмется нэ бесконечно малую величину и в результате давление на нижней пьезореэистор!; yìeèüøèòñÿ. При этом верхний пьезорезистор 5 под воздействием внешнего давления будет сжиматься, а нижний пъеэорезистор будет разгружаться от воздействия плоской пружины 10, что приведет к синхронному уменьшению сопротивления верхнего активного пъезорезисторэ 5 и увеличению активного сопротивления нижнего пъеэорезистора 6, а так кэк указанные пьеэорезисторы включены в смежные плечи моста (см. фиг. 4), то последнее приведет к значительному увеличению чувствительности мессдозы. Температурная компенсация в мессдозе осуществляется в автоматическом режиме, так как активный и компенсационный пьезорезисторы 5 и 6 включены в смежные плечи моста Уитстона, Это приводит на практике к тому, что под воздействием изменения температуры окружающей среды сопротивление и активного и компенсационного пъезореэисторэ 5 и 6 (см, фиг.4) будет синхронно изменяться, т,е. либо увеличиваться, либо уменьшаться, В результате, например, при уменьшении температуры окружающей среды увеличения активного пьезорезистора 5 приведет к определенному разбалансу моста и появлению тока разбаланса в его рабочей диагонали, но одновременно под влиянием уменьшения температуры окружающей среды произойдет также и синхронное увеличение сопротивления компенсационного пьезорезистора 6, что приводит в свою очередь к уменьшению и, соответственно, полной компенсации тока разбаланса в рабочей диагонали моста, так как компенсационный 6 и активный 5 пъеэорезисторы включены (см, фиг,4) в смежные плечи измерительного моста. Приведение мессдозы предлагаемой конструкции позволит Значительно увеличить ее чувствительность и полностью отказаться от применения электронных усилителей, а также позволит уменьшить температурные погрешности в ходе проводимых измерений. Формула иэобретени я Мессдоза для измерения давления, содержащая корпус, силопередающий первый штамп и чувствительный элемент в виде первого диска с электродами на плоских гранях и изолирyющ ;ми прокладками, о тл и ч э щ а я с я тем, что, с целью повышения точности зэ счет ум ньшения температурной погрешности и увеличения чувствительности, она снабжена вторым диском, идентичным первому диску, вторым штам1673895 f0 /Р Составитель 0.8олев Редактор Т.Лошкарева Техред М.Моргентал Корректор С.Черни Заказ 2911 Тираж 341 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 пом с опорным винтом по центру. плоской пружиной и крышкой, при этом диски выполнены иэ уплотненного активированного угля и снабжены центральными отверстиями, а внутри корпуса установлена перегородка с центральным отверстием, разделяющая корпус на две полости, первая иэ которых закрыта первым штампом и в ней установлен первый диск, а вторая полость l (Hue I +)re закрыта вторым штампом и вней установлен второй диск, при этом к корпусу со стороны второго штампа прикреплена крышка, образующая с ним камеру, в которой уста5 новлена плоская пружина, поджимающая второй штамп к второму диску, а первый штамп контактирует с концом опорного винта, который пропущен через центральное отверстие перегородки, 10
