Емкостный датчик давления
Использование: изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении давления при аэродинамических испытаниях. Изобретение позволяет измерить давление в: таких труднодоступных местах, как заклепочное и болтовое соединение. Емкостный датчик давления разработан на базе четырех металлизированных и неметаллизированных круглых пленок. Чувствительный элемент датчика выполнен из твердой диэлектрической пленки, Размеры датчика выбирают исходя и размеров того ;йли другого вида соединения. В зависимости от величины и условия измеряемого давления выбирают необходимую конструкцию датчика, б ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ социАлистических
РЕСПУБЛИК (st)5 G 01 1 9/12
К ПАТЕНТУ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) 1 .(21) 4940010/10 (22) 30.05.91
{46) 30.04,93. Бюл. ¹ 16 (71) Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.E. Жуковского (72) А.А. Казарян (73) Центральный аэрогидродинамический институт им, проф. Н.Е. Жуковского (56) 1. Акустический журнал, т. ХХХ, Ь 4, 1984, с, 428-431.
Порта М, Пленочные датчики давления и их применение. Перевод №Е-32663, М„
ВЦП, 1983. с. 10, рис, 4. (54) ЕМКОСТНЫЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ
Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения давления, силы опорных реакций и т.д. при аэродинамических испытаниях авиационной техники.
° Цель изобретения — расширение области применения и повышение надежности.
Технический результат достигается тем, что в емкостном датчике давления, содержащем пакет полиимидных диэлектрических слоев пленки, основной экран, размещенный между первым и вторым слоями пленки, обкладки с выводами и дополнительные экраны, при этом третий слой полиимидной диэлектрической пленки перфорирован, а число пленок не менее четырех, полиимидные диэлектричекие слои пленки, обкладки и экраны выполнены круглыми, а по оси симметрии в каждой из них выполнено отверстие, при этом каждая обкладка с выво,, Ы,, 1813208 АЗ (57) Использование: изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении давления при аэродинамических испытаниях. Изобретение позволяет измерить давление в та«ких труднодоступных местах, как заклепочное и болтовое соединение. Емкостный датчик давления разработан на базе четырех металлизированных и неметаллизированных круглых пленок, Чувствительный элемент датчика выполнен из твердой диэлектрической пленки. Размеры датчика выбирают исходя и размеров того или другого вида соединения. В зависимости от величины и условия измеряемого давления выбирают необходимую конструкцию датчика, 6 ил. дами размещена между двумя последующими слоям, начиная со второго и третьего, а дополнительные экраны выполйены с радиальными прорезями и каждый из них охва- ОР тывает соответствующую обкладку, при этом вывод обкладки расположен в прорези (Д дополнительного экрана, а диаметры обкла- Я док, пленок и экранов определены из соот- ( ношений d /d> 1, 1,2 6 < — < 3, 0з/0г>1, М
Og где d — диаметр отверстия дополнительного экрана; d< — диаметр отверстия полиимид- („ ) ной диэлектрической пленки; Ог — наружный диаметр обкладки, размещенной между вторым и третьим слоями пленки; Оз — наружный диаметр обкладки между третьим и четвертым слоями пленок.
На фиг. 1 показана конструкция датчика в сборе; на фиг. 2-5 показаны отдельные узлы конструкции датчика; на фиг, 6 показан
1813208 датчик, смонтированный на поверхности изделий.
Первая диэлектрическая пленка 1 содержит сплошной экран 2. Вторая диэлектрическая пленка 3 является изолятором между экраном 2 и третьей диэлектрической пленкой 4, на нижней поверхности которой — металлизированный вывод 5 для съема сигнала, экран 6, обкладки 7, На верхней поверхности третьей диэлектрической пленки 4 металлизирован вывод 8, экран 9 и обкладка 10. Четвертая диэлектрическая пленка 11 защищает обкладку 10, вывод 8 и экран 9 от механических повреждений.
Условно, датчик в сборке (позиция 12), выводы из проволоки 13, заклепки 14 и пластинки 15. При необходимости датчики могут быть одновременно смонтированы и между пластинками 15, Расстояние между внутренней и наруж- 20 ной кромками на поверхности пленок 1,4 выбирают h=0,5...0,8 мм и h1=1...1,5. Их отношение h1/йг=1,25...3.
Диаметр. D сплошного экрана 2 выбирают таким, чтобы обкладки 7, 10 были защи- 25 щены от проникновения внешних электромагнитных помех, т.е, 03 0з, Для исключения краевых эффектов между обкладками 7,10 наружный диаметр обкладки 10 выбирают больше наружного диаметра об- 30 кладки 7, т.е. 0з>0г, таким чтобы в краях обкладки были подавлены линии индукции электрического поля. Размеры ЧЭ датчика, находящегося между диаметрами d1 и Dz, выбирают исходя из размеров исследуемо- .35
ro изделия d>= dz и Dz= 0а (см, фиг, 2).
Отношение наружного диаметра Dz обкладки 7 к внутреннему диаметру d1 диэлектрической пленки 4 находится в пределах
0a/dz=1,26...3, при условии, что площадь об- 40 кладки 7 намного больше или равна 24 ммг, Отношение Dz/d =1,26 получим из гаечных соединения Dz=12,6 мм, d1=-10 мм.
Работа датчика происходит следующим образом, Вследствие внешнего воздейст- 45 вия изменяется толщина ЧЭ под обкладками 7,10, что приводит к соответствующему изменению электрической емкости. При этом выходной сигнал, снимаемый с выхода вывода 5, изменяется пропорционально изменению давления, относительному прираЛС щению емкости и напряжению поляризации, подаваемому к выводу 8.
Формула изобретения
1. Емкостный датчик давления, содержащий пакет полиимидных диэлектрических слоев пленки, основной экран, размещенный между первым и вторым слоями пленки, обкладки с выводами и дополнительные экраны, при этом третий слой полиимидной диэлектрической пленки перфорирован, а число слоев пленки не менее. четырех, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения и повышения надежности, в нем полиимид-. ные диэлектрические слои пленки, обкладки и экраны выполнены круглыми, а по оси симметрии в каждой из них выполйено отверстие, при этом каждая обкладка с выводами размещена между двумя последующими слоями, начиная с второго и третьего, а дополнительные экраны выполнены с радиальными прорезями и каждый из них охватывает соответствующую обкладку, при этом вывод обкладки расйоложен в прорези дополнительного экрана, а диаметры обкладок, пленок и экранов определены из соотношений о1/о1> 1, " 26
d1 — диаметр отверстия полиимидной диэлектрической пленки;
Dz — наружный диаметр обкладки, размещенной между вторым и третьим слоями пленки;
0з- наружный диаметр обкладки между третьим и четвертым слоями пленок.
1813208
Составитель А,Казарян
Техред M.Ìîðãåíòàë
Корректор С,Юско
Редактор
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101
Заказ 1595 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГККТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
