Способ комплектации мембранного блока датчика давления

 

Способ комплектации мембранного блока датчика давления относится к измерительной технике и может быть использован при проектировании и разработке датчиков давления. Цель изобретения -уменьшение температурной погрешности датчика. Сущность изобретения; в способе комплектации мембранного блока датчика давления путем подбора материала корпусных деталей, зажимающих мембрану; по коэффициенту линейного расширения для мембраны выбирают сплав с температурного стабильным модулем упругости, а коэффициент линейного расширения корпусных деталей icfc рассчитывают по формуле . Ј-( $ м 1 At где «м.- температурный коэффициент ли-; кейного расширения мембраны; At- темпег ратурн ый диапазон измерений, после на оснований справочных денных выбирают; материал корпусных деталей с в., наиболее близким по величине к расчетному. Положительный эффект: способ позволяет уменьшить величину температурной погрешности при измерении давления быстропеременных процессов, при переменных температурных режимах, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ .

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (й)ю 6 01 L 7/08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21). 4869188/10

;(22) 25.09.90.

{46) 23;02;93, Бюл. М7 (71) Ростовский институт инженеров железнодорожйого транспорта . (72) Ю.А. Магнитский,.И.H.Æèãóëèí и А.В.Калинов (56) Розенблит Г.Б., Виленский П.И., Горелик Я.И. Датчики с проВолочными преобразователями. М.: 1966, с,134.

Проектирование датчиков для измерения, механических величин.;/Под ред. Осадчего Е П. М.: 1979, с.480. (54). СПОСОБ КОМПЛЕКТАЦИИ МЕМБРАННОГО БЛОКА ДАТЧИКА:ДАВЛЕНИЯ (57) Способ комплектации мембранного блока датчика давления относится к измерительной технике и может быть использован при проектировании.и разработке датчиков давления. Цель изобретенйя - уменьшение температурной погрешности датчика, Сущность изобретения; в способе комплектации мембранного блока датчика давления путем

-Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при проектировании и разработке датчиков давления.

Известен способ комплектации датчиков давления, при котором выборматериала корпусных деталей (корпуса и штуцера, зажимающего мембрану) определяется параметрами измеряемой среды. Однако он не учитывает влияния коэффициента линейно го расширения выбранного материала на величину температурной погрешности из мерений,,и, >Ц„„1796925 А1

2 подбора материала корпусйых деталей, зажимающих мембрану .по коэффициенту линейнрто расширения длю мембраны выбирают сплав с температурного стабильным модулем упругости, а коэффициент линейного расширения корпусных деталей а, .рассчитывают по формуле

Ьt где а,— температурный коэффициент ли. нейного расширения мембраны; At- темпе",, ратурный диапазон измерений, после чего,:. на оснований справочных данных выбирают", материал-корпусных деталей с а ., наиболее близким по величине к расчетному. Положительный эффект: способ позволяет уменьшить величину температурной погрешности при измерении давления быстропеременных процессов, при переменных . Я температурных режимах, 1 ил, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ, осуществляемый путем подбора материала корпусных деталей по коэффициенту линейного расширения равного по величине коэффициенту линейного расширения мембраны. Но этот способ не уменьшает температурную погрешность, связанную с конструкцией датчика.

Цель изобретения — уменьшение температурной погрешности датчика, Поставленная цель достигается teM, что в известном способе, заключающемся в том; что комплектация датчиков давления

1796925 ам Ьt

10 Или относительно а, g„ P 1+амЬ съ — (8) где a>. — температурный коэффициент линейного РасширениЯ мембраны; . 15 - Если в выраже „,.„(7).„,„„,я, Е 1 (, а

Лт — 1мпеРа Рнь диапазон измеРв йрймер. я элинваров),. Для различных интервалов температур Й;чаг отноше-

После чего на основании спРавочных ние(+, a„)=const "T- e, можно подобр ть ма данных выбиРают. матеРиал коРпУсных де- териал корпуснь хдеталей, когдар/трщ41) талвй с ак наиболее близким по вели ине к 20 прогиб мембраны не будет зависеть от температуры,. Тогда получим следующйе рас-

Теоретическое обоснование заявляемого способа состоит.в следующем. . четныв выражениЯ

Известно что прогиб круглой мембра- . ны 8>i

3 4 осуществляется путем подбора материала . При отсутствии изменения прогиба от., корпусных деталей, зажимающих мембра- колебания температуры должно быть ну, по коэффициенту линейноro расшире- Nfi)Wo-1. Тогда обозначив Е=(Е /Ео), ре- . ния, согласно изобретенйю, для мембраны " шим выражение(6)относительно(а,/a ) выбирают-сплав с- температурно стабильным модулем упругости, а коэффициент /Е 1+, А 34 1 лин.ейного расширения "корпусных дета- — = . (7) ац лей (а,) рассчитйвают по формуле

Р Ro з

5,97 Ео ho

30 где R< — радиус зажэтия (при то):

Ilg — толщина мембраны (при о);

Š— модуль. упругости мембраны (при то)

Р— удельная нагрузка.

На чертеже показана мембрана 1 зажатая:корпусными деталями (горпусом 2 и штуцером 3).

Прй иэмерении температуры мембраны и корпусных деталей до t1 прогиб будет равен .

РВ "

597Е Ь 3 . 45

Ф здесь R>, h>, Ет — то же, но при tj, Выразим измейившиеся. геометрические размеры (при.t<) через начальные (при tp)

Ь- ь(1 +а. h, ); (3)

R<--R<(1+ а. й}; . (4)

Ез-Ео1(Ь t) - . (5)

После подстановки выражений (3), (4), (5) в (2) и разделив на (1) получим

Ж = 1+ at (6) . М/О (Е /Е )(1+ Лт)э

:::(10)

Способ осуществляется следующим: о6 разом. По справочным данным выбирают мембрану, иэготовлейную иэ сплава с температурно стабильным модулем .упругости, и устанавливают ее коэффициент линейного

Расширения а . Затем, iso формуле (10).рассчитывают коэффициент линейного:. Рас-: ширения корпусных деталей а, для необходимого (по условиям эксплуатации датчика) температурного диапазона измерений hé. После этого по сйравочным данным выбирают для изготовления корпусных деталей материал с коэффициентом линейного расширения, ближайшим по величине к рассчетному;

В сравнении с прототипом предлагаемый способ позволит уменьшить величину температурной погрешности при измерении давления быстропеременных процессов.

Рекомендуемый подбор корпусных деталей повысит точность измерений параметров машины . при переменных температурных режимах, в чем и заключается ожидаемый технико-экономический эффект от применения предлагаемого способа.

1796925

Формула изобретения 1+ А 3/4 1 . Способ комплектации мембранного 4 »вЂ” блока да чика давлейия путем подбора маЬ териала корпусных деталей, зажимающих r e a темпера рный К0344 ц и где йм — температурный козффициент лимембрану„по коэффициенту линейного расширения, о т л и ч а ю щ и и с е,, с т — температурный диапазон измереширения, отличаю щи йс я тем,что, с целью уменьшейия температурйой погрешности датчика, выбирают мембрану, -изго, нйй, тоаленйуе из сплава с Tåìnåðåòóp э затем гю справочным данным выбирают стабильным мод лем упругос,:козффици- дл" 3готоBëåí" "оРпУсн"x 4eта"ей MàTåент линейного расширения б» корпусных де- риал с коэффициентом линейного расширения, ближайшим по величине к расчетному.

Составитель И;Жигулйн

Техред M.Moðãåíòeë Корректор Т,Вашкович

Редактор Т.Шагова

Заказ 644 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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