Датчик разности давлений

 

Использование: при разработке датчиков разности давлений агрессивных сред. Цель: повышение виброустойчивости и уменьшение габаритов датчиков разности давлений. Сущность изобретения: жесткое закрепление обоих концов трубчатых чувствительных элементов 2, 3. В корпусе 1 с двумя штуцерами 94 10 и каналами, подводящими давления, расположен блокупоугих А-А / / 7 6 /70/tepevfJ0f cf4f #ие мру 50м fa/e.1 чувствительных элементов 2, 3, выполненных в виде двух идентичных прямолинейных цилиндрических трубок с эксцентричными каналами. Трубки установлены параллельно и симметрично относительно друг друга и сориентированы своими тонкими стенками в одну сторону. Нижние концы трубок приварены к корпусу 1 и их отверстия соединены с подводящими каналами штуцеров 9,10 Верхние концы трубок жестко соединены с кронштейном 4, который через упругий шарнир соединен с корпусом. Шарнир расположен со стороны тонких стенок трубок и симметрично относительно их продольных осей. Подвижные электроды конденсаторов симметрично закреплены на концах кронштейна 4 в плоскости, перпендикулярной оси упругого шарнира, со стороны толстых стенок трубок. Неподвижные электроды установлены на стойках корпуса 1.2 ил. - fe 5 сл о а

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s1)s G 01 1 9/12, 13/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 (л (Л

О.

4 (Л рФ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{21) 4876969/10

{22) 12.09.90 (46) 15.08.92. Бюл. М 30 (71) Энгельское опытно-конструкторское бюро "Сигнал" (72) B.А.Раков, ВЛ .Тимошенко и B,Ã,ÕàU1åâ (56) Авторское свидетельство СССР

hL 1481607, кл. G Ot 1 9/12, 1967.

Авторское свидетельство СССР

И- 1679227, кл. G 01 1 9/12, 20.11.89.

{54) ДАТЧИК РАЗНОСТИ ДАВЛЕНИ6 (57) Использование: при разработке датчиков разности давлений агрессивных сред, Цель: повышение виброустойчивости и уменьшение габаритов датчиков разности давлений. Сущность изобретения: жесткое закрепление обоих концов трубчатых чувствительных элементов 2, 3, В корпусе 1 с двумя штуцерами 9» 10 и каналами, подводящими давления. расположен блок упругих

A-4

6 чувствительных элементов-2, 3, выполненных в виде двух идентичных прямолинейных цилиндрических трубок с эксцентричными каналами, Трубки установлены параллельно и симметрично относительно друг друга и сориентированы своими тонкими стенками в одну сторону. Нижние концы трубок приварены к корпусу 1 и их отверстия соединены с подводящими каналами штуцеров 9, 10, Верхние концы рубок жестко соединены с крон штейном-4, который череэ упругий шарнир соединен с корпусом. Шарнир расположен со стороны тонких стенок трубок и симметрично относительно их продольных " осей. Подвижные электроды конденсаторов симметрично закреплены на концах кронштейна 4 в плоскости, перпендикулярной оси упругого шарнира, со стороны толстых стенок трубок. Неподвижные электроды установлены на стойках корпуса 1. 2 ил.

1755075

Изобретение относится к и риборостроению и может быть использовано при разработке датчиков для измерения разности давлений агрессивных сред при высоких рабочих давлениях, к которым предъявляются высокие требования устойчивости к воздействию механических дестабилизирующих факторов — вибрации, ударов, Известна конструкция емкостного датчика перепада давлений с двумя трубчатыми цилиндрическими разностен ными упругими чувствительньйМЙ элементами, установленнь ми соосно и скрепленными друг с другом с помощью центральной заглушки.

Недостатком такой конструкции является относительйо низкая вибраустойчивость и большие. габариты за счет консольно закрепленных трубок, концы которых содержат электроды конденсаторов.

Цель изобретения — повышение виброустойчивости и уменьшение габаритов датчика разности давлений.

Сущность изобретения заключается в том, что прямолинейные цилиндрические трубки с эксцентричными каналами установлены параллельно и симметрично относительно друг друга и гибкой опоры и повернуты своими тонкими стенками в сторону опоры, Одни концы трубок герметично соединены с корпусом, а другие жестко соединены с кронштейном, на концах которого закрепленр подвижные электроды . емкостного преобразователя.

На фиг,1 и 2 приведена конструкция датчика.

Датчик содержит корпус 1, к которому приварены нижние концы цилиндрических трубчатых чувствительных элементов 2 и 3, К верхним концам трубчатых элементов приварен кронштейн 4, Верхние отверстия трубчатых элементов загерметизированы с помощью загл шек 5, вваренных в отверстия кронштейна 4. Нижние концы трубчатых элементов загерметизированы с помощью заглушек 6, вваренных в отверстия корпуса 1. Внутренние полости трубчатых элементов 2 и 3 через отверстия 7 и 8 соединены с внутренними полостями штуцеров 9 и 10, которые приварены к корпусу

1. Через эти штуцеры в датчик подаются давления Р1 и Р2, разность которых необходимо измерить, Кронштейн 4 выполнен за одно целое с пластиной 11, имеющей тонкий гибкий участок, прилегающий к кронштейну. Конец пластины соединен сваркой со стойкой кОрпуса 1. На концах кронштейна 4 с помощью

1лавленого стекла закреплены подвижные электроды 12 и 13 емкостного йреобраэоаателя. Неподвижные электроды 14 и 15также

10

35

55 преобразователь, выполненный в виде двух

- конденсаторов с подвижными и неподвиж15

25 с помощью плавленого стекла закреплены на пластине 16, Пластина 16 через мерные прокладки 17 жестко соединена с двумя стойками корпуса 1. Толщина мерных прокладок 17 рассчитана, исходя из необходимого зазора между подвижными и неподвижными обкладками конденсаторов, Датчик закрыт кожухом 18, нижняя часть которого герметично сварена с корпусом 1, В верхней части кожуха расположены гер- метичные электровыводы 19.

Датчик работает следующим образом. Давления Р1 и Р2, разность которых необходимо измерить, через штуцеры 9 и 10 и отверстия 7 и 8 поступают в цилиндрические трубки 2 и 3 с эксцентричными каналами.

При одинаковых значениях давлений Р1 и Р2 за счет разности продольных напряжений в трубках возникают одинаковые изгибные усилия, которые воспринимает пластина 11, выполняющая роль упругой опоры (шарнира), При этом поворота кронштейна вокруг упругой опоры не произойдет. Зазоры между электродами левого (С12-14) и правого (С13 — 15) конденсатора не.изменяются. При повышении одним из давлений другого, например Р1 > Р2, изгибающее усилие трубки

2 увеличивается, система упругих элеменroe выходит из состояния равновесия и кронштейн 4 поворачивается относительно упругой опоры пластины 11.

При этом зазор между электродами 12 и

14 уменьшается, а зазор между электродами 13 и 15 увеличивается и, соответственно, емкости конденсатора С12-14 увеличиваются, а емкости конденсатора С1з-15 уменьшаются. Эти конденсаторы включаются по известной дифференциальной электрической схеме, которая преобразует изменение их емкостей в изменение электрического сигнала. При превышении давлением Р2 давления Р1 происходит обратный поворот кронштейна, приводящий к увеличению емкости конденсатора С1з-15 и уменьшению

С 12-14, Формула изобретения

Датчик разности давлений, содержащий корпус с двумя подводящими штуцерами, расположенный в корпусе дифференциальный блок упругих чувствительных элементов, выполненных в виде двух идентичных прямолинейных цилиндрических трубок с эксцентричным каналом, и емкостный ными плоскими электродами, причем неподвижные электроды закреплены в корпусе напротив подвижных электродов, отличающийся тем, что, с целью

1755075 6

Составитель M. Выгинный

Редактор Л. Веселовская Техред М.Моргентал Корректор А. Мотыль

Заказ 2884 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 повышения виброустойчивости и уменьшения габаритов, в нем прямолинейные цилиндрические трубки с эксцентричным каналом установлены параллельно и,симметрично друг относительно друга и соориентированы своими тонкими стенками в одну сторону, при этом одни их концы жестко соединены между собой.с помощью введенного кронштейна и упругого шарнира, расположенного со стороны их тонких стенок симметрично относительно продольных осей трубок, а другие концы трубок герметично соединены с корпусом и их полости сообщены с подводящими штуцерами, при5 чем подвижные электроды конденсаторов закреплены симметрично йа концах кронштейна в плоскости, перпендикулярной направлению оси упругого шарнира, и расположены со стороны толстых стенок ци10 линдрических трубок.