Датчик давления

 

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, в частности к пьезоэлектрическим датчикам давления. Целью изобретения является повышение надежности и помехозащищенности датчика. Это достигается за счет того, что в датчике содержится корпус 1, основание 2, между которыми зажат чувствительный элемент 3, состоящий из чередующихся пьезоэлектрических 5 и металлических 6 дисков. Последние выполнены с углублениями под пьезодиски и имеют контактные ушки 8 с отверстиями, через которые проходят запрессованные в основании 2 токосъемники 10. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 01 1 9/08

ГОСУДАРСТВЕ ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4827588/10 (22) 22.05.90 (46) 07.06.92. Бюл. ¹ 21 (71) Научно-исследовательский институт физических измерений (72) Н,Н. Мордовин, В,Н. Марин и Н.Н. Катана . (53) 531.787 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1441211, кл. G 01 1 9/08, 1986, Агейкин Д.И. и др, Датчики контроля и регулирования. — М., 1965, с. 619. (54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ

„„SU „„1739224 A1 (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, в частности к пьезоэлектрическим датчикам давления. Цел ью изобретения является повышение надежности и помехозащищенности датчика. Это достигается за счет того, что в датчике содержится корпус 1, основание 2, между которыми зажат чувствительный элемент 3, состоящий из чередующихся пьезоэлектрических 5 и металлических 6 дисков, Последние выполнены с углублениями под пьезодиски и имеют контактные ушки 8 с отверстиями, через которые проходят запрессованные в основании 2 токосъемники

10. 2 ил.

1739224

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, в частности к пьезоэлектрическим датчикам давления, и предназначено для измерения быстропеременных давлений жидкостей и газов.

Известен пьезоэлектрический датчик давления, содержащий корпус с выполненным в нем цилиндрическим углублением и чувствительный элемент, выполненный в виде пакета пьезокристаллических пластин, соединенных электрически параллельно.

Недостатком указанного датчика является невысокая надежность работы датчика в условиях воздействия механических факторов (ударов, вибрации и т.д.) высоких уровней. Это обусловлено тем, что данная конструкция не исключает случайных радиальных смещений пьезопластин относительно друг друга, что может привести к, разрушению чувствительного элемента.

Наиболее близким по технической сути к предлагаемому техническому решению является пьезоэлектрический датчик давления типа ПДС вЂ”.6000, содержащий корпус, основание и чувствительный элемент, выполненный в виде пакета из чередующихся пьезоэлектрических и металлических дисков, сцентрированных штоком, проходящим через центральные отверстия в пьезоэлектрических и металлических дисках, Недостатками известного датчика являются низкая помехозащищенность из-за несимметричной схемы выхода с чувствительного элемента (один токовывод на корпусе), пониженная надежность из-за большого количества паяных соединений и перемычек, а также сравнительно невысокая чувствительность из-за наличия в пьезодисках центрального отверстия, что уменьшает площадь токосъема, а сгедовательно, и чувствительность прибора, Цель изобретения — повышение помехозащищенности и надежности датчика в условиях механических воздействий высоких уровней.

Отличительными признаками предлагаемого датчика от известного является то, что в нем каждый металлический диск снабжен контактным ушком с отверстием, причем смежные металлические диски сориентированы в пакете так, что их контактные ушки расположены в диаметрально противоположных направлениях, а токосъемники пропущены через отверстия контактных ушек и закреплены в них, при этом в металлических дисках с двух сторон выполнены углубления под пьезоэлектрические диски, а пакет зажат между основанием и силопередающим

55 элементом через введенные в датчик диэлектрические прокладки, Повышение надежности предлагаемого датчика в условиях механических воздействий высоких уровней достигается за счет исключения случайных радиальных и угловых смещений пьезоэлектрических и металлических дисков. Это обусловлено наличием в металлических дисках и основании углублений под пьезодиски. От угловых смещений металлические диски фиксируют жесткие токосъемники, проходящие через отверстия контактных ушек и закрепленные в них.

Повышение помехозащищен ности предлагаемого датчика по сравнению с датчиком давления типа ПДС вЂ” 6000 достигается схемой выхода с него (выход изолирован от корпуса) за счет применения в предлагаемой конструкции диэлектрических прокладок, изолирующих чувствительный элемент от корпуса и основания, На фиг.1 изображен датчик давления; на фиг.2 — металлический диск, Датчик давления состоит из корпуса 1, основания 2, между которыми зажат чувствительный элемент 3, состоящий из силопередающего элемента 4 и чередующихся пьезоэлектрических 5 и металлических 6 дисков, Металлические диски 6 выполнены с углублениями 7 под пьезодиски и имеют контактные ушки 8 с отверстиями 9, через которые проходят запрессованные в основании 2 токосъемники 10, Токосъемники 10 закреплены в ушках 8 любым известным способом (пайкой, сваркой и т.д.), обеспечивающим надежный электроконтакт. Прокладка 11 изолирует чувствительный элемент 3 от основания 2.

Датчик работает следующим образом.

Измеряемое давление воздействует на мембрану корпуса 1, усилие с которой передается через силопередающий элемент 4 на чувствительный элемент 3. С выхода датчика снимается электрический заряд, пропорциональный измеряемому давлению.

Использование предлагаемой конструкции позволяет повысить помехозащищенность датчика, а также надежность устройства, особенно в условиях механических воздействий высоких уровней по сравнению с известным устройством практически в два раза (механическая надежность предлагаемого объекта при испытаниях составила 0,9996 против 0,999 у существующего базового образца).

Большим преимуществом предлагаемой конструкции является также то, что она предполагает бесклеевой способ сборки чувствительного элемента, что позволяет

1739224 расширить температурный диапазон использования датчика до 700 — 800 С.

Составитель Н.Мордовин

Техред М,Моргентал Корректор М.Шароши

Редактор Е.Папп

Заказ < 96 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно издвгельский комбинат "Патент". г. ужгород, ул.Гагарина, 101

Формула изобретения

Датчик давления, содержащий корпус с 5 мембраной, силопередающий элемент, основание с токосъемниками и чувствительный элемент, выполненный в виде пакета из чередующихся пьезоэлектрических и металлических дисков, при этом в основании вы- 10 полнено углубление для установки пакета, отличающийся тем, что, с целью повышения помехозащищенности и надежности в условиях воздействия вибраций и

15 ударов, в нем каждый металлический диск снабжен контактным ушком с отверстием, причем смежные металлические диски сориентированы в пакете так, что их контактные ушки расположены в диаметрально противоположных направлениях, а токосъемники пропущены через отверстия контактных ушек и закреплены в них, при-этом в металлических дисках с двух сторон выполнены углубления под пьезоэлектрические диски, а пакет зажат между основанием и силопередающим элементом через введенные в датчик диэлектрические прокладки.