Датчик давления

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в условиях быстропеременных температур. Цель изобретения - повышение точности измерения. Опорный элемент датчика, состоит из внутреннего и внешнего полых цилиндров 3 и 4, с одного конца связанных кольцевой.перемычкой 5, на которой размещены тензорезисторы растяжения 6 и 7 и сжатия 8 и 9. Другой конец внутреннего цилиндра 3 размещен на мембране 2. Под действием давления кольцевая перемычка 5 прогибается и возникает разбаланс мостовой схемы. За счет выполнения толщин стенок цилиндров 3 и 4, а также перемычки 5 с определенным соотношением достигается высокая точность измерения при быстроменяющейся температуре, 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 6 01 L 9/04, 19/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

f 4 ИР3М"

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (3 4

Qt (гд

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4637168/10 (22) 13.01.89 (46) 15.09.91. Бюл. М 34 (72) В.А.Зиновьев, А.В.Кузекмаев и Е.M,Áåлозубов (53) 531.787 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

t4 1052898, кл. G 01 1 19/06, 1982.

Авторское свидетельство СССР

hh 1420400, кл. G 01 1 9/04, 1986. (54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в условиях быстропеременных температур, „„ Ы„„1677539 Al

Цель изобретения — повышение точности измерения. Опорный элемент датчика, состоит иэ внутреннего и внешнего полых цилиндров 3 и 4, с одного конца связанных кольцевой перемычкой 5, на которой размещены тенэорезисторы растяжения 6 и 7 и сжатия 8 и 9. Другой конец внутреннего цилиндра 3 размещен на мембране 2. Под действием давления кольцевая перемычка 5 прогибается и возникает разбаланс мостовой схемы. За счет выполнения толщин стенок цилиндров 3 и 4, а также перемычки 5 с определенным соотношением достигается высокая точность измерения при быстроменяющейся температуре. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1677539

S =2d+ 0,4г, d- h >Зп, d=h >3п, л

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения давлений в условиях быстропеременных температур.

Цель изобретения — повышение точности измерения давления в условиях быстропеременных температур.

На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 — разделительная мембрана и измерительный упругий элемент в форме кольца, выполненный как одно целое с коаксиально расположенными стойками опорного элемента, а также график распределения температуры по поверхности кольца и эпюра радиальной деформации кольца; на фиг.3 — график распределения температуры по длине вшешней и внутренней стоек опорного элемента; на фиг.4 — мостовая измерительная схема датчика, Опорный элемент состоит из внешней и внутренней стоек, выполненных в виде полых цилиндров 3 и 4, коаксиально установленных один относительно другого.

С одного конца цилиндры соединены кольцевой перемычкой 5. При этом второй конец внешнего цилиндра 3 закреплен посредством кольцевого бурта на корпусе 1, а второй конец внутреннего цилиндра 4 размещен на мембране 2. Тензорезисторы 6 — 9 размещены на кольцевой перемычке 5, причем тензорезисторы 6 и 7 воспринимают деформацию растяжения, а тензорезисторы

8 и 9 — деформацию сжатия. Тензорезисторы соединены в мостовую схему (фиг,2) и защищены от влияния внешних факторов термопроходником 10, Для обеспечения максимальной чувствительности ширина кольцевой перемычки выбирается из зависимости где г- наружный радиус внутреннего полого цилиндра.

При этом толщина стенок внутреннего и внешнего полых цилиндров 3 и 4 и толщина перемычки 5 выбраны из соотношения где d — толщина стенки внешнего полого цилиндра;

h — толщина стенки внутреннего полого цилиндра, п — толщина перемычки, На фиг.3 показан характер переноса теплоты через внутренний и внешний полые цилиндры по длине при воздействии термо5

30 удара на разделительную мембрану в моменты времени r< rz тз . На фиг,2 показан характер изменения температуры на кольцевой перемычке по радиусу R в те же моменты времени т, гг, гз . Равномерная теплопередача по длине опорного элемента достигается за счет одинаковой толщины стенок внутреннего и внешнего цилиндров, Устройство работает следующим образом.

При подаче измеряемого давления P на разделительную мембрану 2 последняя прогибается и происходит перемещение внешнего цилиндра 4 относительно полого цилиндра 3. В результате происходит деформация измерительной кольцевой перемычки 5, причем в месте сопряжения последней с внутренним полым цилиндром

3 появляется деформация сжатия. а в месте сопряжения кольцевой перемычки 5 с внешним цилиндром 4 появляется деформация растяжения. Деформация кольцевой перемычки вызывает изменение сопротивлений тенэорезисторов 6, 7 и 8, 9. При подключении к входной диагонали измерительного

C моста напряжения питания (0 т) на выходной диагонали появляется выходной сигнал (Uex), пропорциональный измеряемому давлению Р.

Формула изобретения

1, Датчик давления, содержащий корпус, установленные в нем мембрану, тензодатчики и опорный элемент, выполненный в виде внутренней и внешних стоек. установленных коаксиально и одним концом связанных перемычкой, при этом другой конец внутренней стойки размещен на мембране, а внешней стойки соединен посредством бурта с внутренней поверхностью корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения в условиях быстропеременных температур, в нем внутренняя и внешняя стойки выполнены в виде полых цилиндров, а перемычка и бурт — в виде кольца, при этом тензодатчики установлены на перемычке, а толщина внешней, внутренней стоек и перемычка выбраны из соотношения где d — толщина стенки внутренней стойки;

h — толщина стенки внешней перемычки; и — толщина перемычки, причем ширина кольца перемычки выбрана из зависимости

1677539

S = 2d+ 04г, где S — ширина перемычки; г — радиус внутренней стойки опорного элемента.

2. Датчик по п.t, отличающийся тем, что в нем внешняя, внутренняя стойки и перемычка опорного элемента выполнены за одно целое.

1677539

СЪгЗ

Составитель Е.Швая

Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий

Редактор М.Петрова

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

Заказ 3107 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открмтиям при ГКНТ СССР

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