Преобразователь давления

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при разработке тензометрических преобразователей избыточного, абсолютного давлений и разности давлений. Фиг. 2 Цель изобретения - повышение чувствительности преобразователя. При подаче давления во внутреннюю полость упругого элемента жесткие центры мембран, а также прикрепленные к ним вогнутые участки ленточной пружины 6 получат линейные перемещения , что вызовет деформацию ленточных пружин, направленную в сторону уменьшения кривизны. При этом длина прямого участка микропровода 8, намотанного по касательной к выпуклым участкам ленточных пружин, увеличивается, что вызовет изменение его сопротивления. Ленточные пружины 7 и микропровод 9 не реагируют на изменение давления. При изменении температуры компенсационные плечи тензомоста исключают погрешность, возникающую за счет влияния температуры на ленточные пружины 6,7 и микропровод 8,9. 2 ил, fe 8 о ч с 1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е С К ИХ

РЕСПУБЛИК (я)л G 01 1 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 4712081/10 (22) 27.06.89 (46) 30.11.91, Бюл, ¹ 44 (71) Центральное проектно-конструкторское бюро "Теплоприбор" (72) В.Н.Горохов, В,А.Филимонов, А.Н,Зелетов и Д.Я;Шагас (53) 531.787(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Q 438893, кл. G 01 1 7/08, 1974, Авторское свидетельство СССР

¹ 1529063, кл. G 01 1 11/00, 1987, (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при разработке тензометрических преобразователей избыточного, абсолютного давлений и разности давлений, „„. Ж„„1695160 А1

Цель изобретения — повышение чувствительности преобразователя. При подаче давления во внутреннюю полость упругого элемента жесткие центры мембран, а также прикрепленные к ним вогнутыеучастки ленточной пружины 6 получат линейные перемещения, что вызовет деформацию ленточных пружин, направленную в сторону уменьшения кривизны. При этом длина прямого участка микропровода 8, намотанного по касательной к выпуклым участкам ленточных пружин, увеличивается, что вызовет изменение его сопротивления, Ленточные пружины 7 и микропровод 9 не реагируют на изменение давления. При изменении температуры компенсационные плечи тензомоста исключают погрешность, возникающую за счет влияния температуры на ленточные пружины 6,7 и микропровод 8,9. 2 ил, 1695160

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при разработке тензометрических преобразователей избыточного, абсолютного давления и разности давлений. 5

Цель изобретения — повышение чувствительности преобразователя, На фиг.1 показан преобразователь, общий вид; на фиг.2 — то же, вид сверху.

Преобразователь давления состоит из 10 чувствительного элемента, выполненного из двух гофрированных мембран 1, по периферии жестко соединенных с распорным кольцом 2, закрепленным на внутренней поверхности кольцевой обоймы 3, на которой 15 смонтированы токопроводы 4. В центральной части мембраны 1 снабжены жесткими центрами 5. Кольцевую обойму 3 охватывают три двояковогнутых контура, выполненных ив ленточных пружин 6 и 7, 20 закрепленных на диаметрально противоположных наружных участках обоймы 3, Максимально вогнутый участок ленточной пружины 6 жестко соединен с жесткими центрами 5 мембран 1, На выпуклые участки 25 ленточной пружины 6 намотаны тензорезисторы из литого микропровода 8, образующие два активных плеча тензомоста, На каждую крайнюю пружину 7 намотаны проволочные тензорезисторы 9, образующие 30 компенсационные плечи тензомоста. Концы проволочных тензорезисторов 8, 9 закреплены на токопроводах 4, Внутренняя полость чувствительного элемента соединена с измеряемой средой штуцером 10. Чувст- 35 вительный элемент преобразователя установлен в корпусе (не показан), Система — мембрана, пружина, микропровод — должна обладать определенным соотношением жесткостей, выражающимся 40 общей зависимостью

К

См > Сп > —,, Св

45 где C> — жесткость мембраны;

Сл — жесткость ленточной пружины;

С вЂ” жесткость i-го витка микропровода;

К вЂ” количество витков микропровода.

При этом жесткость микро п ровода, находящаяся в прямой зависимости от его диаметра, выбирается минимально возможной из условия современного технического уровня ее производства. Жесткость ленточ- 55 ной пружины должна быть на 10 — 15% больше жесткости микропровода, Жесткость мембраны выбирается в зависимости от измеряемого давления, однако она должна быть больше, чем жесткость ленточной пружины и микропровода на величину не менее

15%

См 1, 1 5 (Сп + —, ), С, ), 2

Преобразователь работает следующим образом.

При изменении давления во внутренней полости упругого элемента жесткие центры

5 мембран 1, а также прикрепленные к ним вогнутые участки ленточной пружины 6, получат линейные перемещения, что в свою очередь вызовет общую деформацию ленточных пружин, направленную в сторону уменьшения кривизны вогнутой части. При этом увеличивается длина прямого участка микропровода 8, намотанного по касательной к выпуклым участкам ленточных пружин, а следовательно, и его сопротивление, которое преобразуется известными методами в стандартный выходной сигнал.

Ленточные пружины 7 и микропровод 9 на них намотанный не реагируют на изменение давления. Лишь при изменении температуры окружающей среды компенсационные плечи тензомоста исключают погрешность, возникшую за счет влияния температуры на ленточные пружины 6 и 7 и микропровод 8 и 9.

Формула изобретения

Преобразователь давления, содержащий размещенные в корпусе чувствительный элемент, выполненный в виде двух мембран с жесткими центрами, закрепленных по периферии на распорном кольце, расположенном между ними, кольцевую обойму, на внутренней поверхности которой установлено распорное кольцо, а на диаметрально противоположных ее участках смонтированы токопроводы, связанные с проволочными тензорезисторами, при этом межмембранная полость сообщена с подводящим штуцером, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности, он снабжен тремя ленточными пружинами замкнутого контура — средней и двумя крайними, установленными с зазором одна относительно другой и охватывающими кольцевую обойму, при этом каждая из ленточных пружин изогнута с образованием двух противоположно вогнутых и выпуклых участков, при этом центры выпуклых участков ленточных пружин закреплены на диаметрально противоположных сторонах обоймы, а центры вогнутых участков средней ленточной пружины связаны с жесткими центрами мембран, причем радиус вогнутых участков пружин равен половине

1695160

Составитель Е.Швая

Техред M,Ìîðãåíòàë

Корректор Т.Палий

Редактор А,Долинич

Заказ 4156 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 расстояния между противоположными наружными поверхностями обоймы, а проволочные тензорезисторы намотаны на . выпуклые участки ленточных пружин, при этом соотношение жесткостей мембран, ленточных пружин и проволочных тензорезисторов соответствует выражению

С 1,15(C ° в() .

2, где См — жесткость мембраны;

5.

Сл — жесткость ленточной пружины.

Сц — жесткость 1-го витка микропровода;

К вЂ” количество витков микропровода.