Емкостный датчик давления

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения давления высокотемпературных газовых сред. Цель изобретения - улучше . ние технологичности изготовления. Измеряемое давление воздействует на мембрану 2, вызывая перемещение центрального электрода 8 измерительного конденсатора. Второй электрод 13 размещен на пластине 3. На этой же пластине размещен второй кольцевой электрод 12 эталонного конденсатора, первый электрод которого размещен на корпусе 1. По величине емкостей этих конденсаторов судят о давлении измеряемой среды. Вторые электроды 13 и 12 конденсаторов для улучшения технологичности выполнены за одно целое с пластиной 3 и разделены между собой кольцевой проточкой 10, что уменьшает краевой эффект и взаимовлияние конденсаторов. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 1 9/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

14

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4665844/10 (22) 17.01.89 (46) 15.09.91. Бюл. М 34 (72) E.М.Белозубов и Ю.Н.Ишкатов (53) 531.787 (088.8) (56) Патент СССР М 593674, кл. G 01 L 9/12, 1977. (54) ЕМКОСТНЫЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения давления высокотемпературных газовых сред. Цель изобретения — улучше. ние технологичности изготовления. Измеряемое давление воздействует на мембрану 2, . Ж, 1677540 А1 вызывая перемещение центрального электрода 8 измерительного конденсатора. Второй электрод 13 размещен на пластине 3. На этой же пластине размещен второй кольцевой электрод 12 эталонного конденсатора, первый электрод которого размещен на корпусе 1, По величине емкостей этих конденсаторов судят о давлении измеряемой среды. Вторые электроды 13 и 12 конденсаторов для улучшения технологичности выполнены за одно целое с пластиной 3 и разделены между собой кольцевой проточкой 10, что уменьшает "краевой эффект" и взаимовлияние конденсаторов. 1 ил.

1677540

50

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения статических и динамических давлений газообразных высокотемпературных сред.

Цель изобретения — улучшение технологичности.

На чертеже изображен предлагаемый емкостный датчик давления, разрез.

Датчик содержит корпус 1, упругий элемент 2, выполненный за одно целое с корпусом, пластину 3, присоединенную с зазором

S к корпусу 1 через кольцевую диэлектрическую прокладку 4, и дополнительный диск 5, соединенный по периферии с торцом цилиндрической диэлектрической втулки 6, жесткозаделанной на корпусе1. Наупругий элемент 2, выполненный в виде мембраны с жестким центром 7, и корпус 1 методом тонкопленочной техНологии нанесены круглый электрод 8 и кольцевой электрод 9. Пластина 3 представляет собой металлический диск, на поверхности которого, обращенной к упругому элементу, имеются кольцевые проточки 10 и 11 глубиной h, расположенные против зон, разделяющих и ограничивающих электроды 8 и 9 на упругом элементе 2 и корпусе 1. Ограниченные кольцевыми проточками электроды 12 и 13 вместе с электродами 8 и 9 образуют измерительный и эталонный конденсаторы, заключенные в замкнутую герметичную полость при помощи кольцевой прокладки 4.

Пластина 3 и дополнительный диск 5 образуют конденсатор температурной компенсации, Электроды 8 и 9. пластина 3 и дополнительный диск 5 соединены проводниками с выводами 14 из герметичной зоны, ограниченной кожухом 15.

Датчик работает следующим образом, Измеряемое статическое и динамическое давление высокотемпературной среды воздействует на упругий элемент 2, вызывая перемещение электрода 8 измерительного конденсатора, что приводит к изменению

его емкости по сравнению с емкостью эталоного конденсатора. Одновременно от воздействия температуры и пропорционально ее величине меняется емкость между пластиной 3 и дополнительным диском 5.

Величины емкостей измерительного, эталонного конденсаторов и конденсатора температурной компенсации передаются

35 на аппаратуру, преобразующую их в выходной сигнал, пропорциональный измеряемому давленик>.

Технологичность предлагаемой конструкции по сравнению с известной повышается за счет того, что неподвижные электроды объединены между собой и выполнены в виде металлического диска 3, присоединенного с зазором к упругому элементу через кольцевую диэлектрическую прокладку 4. Для исключения краевых эффектов в измерительном и эталонном конденсаторах на стороне металлического диска, обращенной к упругому элементу, имеются кольцевые проточки 10 и 11 глубиной, превышающей в 10 раз величину первоначального зазора в конденсаторах, расположенные против зон, разделяющих электроды на упругом элементе и корпусе.

Кольцевые проточки одновременно выполняют роль защиты электродов, сформированных проточками, от температурных напряжений, возникающих в неразьемном соединении обьединенного неподвижного электрода с корпусом. Диэлектрическая кольцевая прокладка 4 обеспечивает вакуум-плотность межэлектродного пространства и при изготовлении препятствует попаданию в зазор между упругим элементом и металлическим диском мельчайших проводящих частиц и, таким образом, предохраняет от замыкания между собой электродов конденсаторов, Формула изобретения

Емкостный датчик давления, содержащий корпус с выполненной за одно целое с ним мембраной, в центре которой размещен первый изолированный круглый электрод, первый изолированный кольцевой электрод, размещенный на корпусе, пластину с размещенными на ней зеркальносимметричными вторыми электродами, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения технологичности изготовления, в нем пластина выполнена металлической, а вторые электроды выполнены за одно целое с пластиной и разделены между собой кольцевой проточкой, выполненной в пластине, которая укреплена на корпусе с помощью введенной в датчик кольцевой диэлектрической прокладки.