Преобразователь давления

 

Использование: изобретение относится к тензс ;етрии и может быть использовано для измерения давлений. Сущность изобретения: преобразователь давления снабжен двумя расположенными соосно плоскими прижимами 6 и 11, первый из них (6) размещен в центральной части между мембраной 5 и соединенным с вкладышем 2 по периферии тензрчувствительным элементом 7, а второй прижим (11) установлен под мембраной 5 по ее периферии и жестко соединен с вкладышем 2, при этом коэффициенты температурного расширения материалов первого прижима 6 и тензочувствительного элемента равны. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s<)s G 01 17/04

ГОСУДАРСТВЕН.ЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4950475/10 (22) 26.06.91 (46) 30.05.93, Бюл. hL 20 (71) Малое предприятие "Вако" (72) А.Т. Мягков и С.А. Ващенко (56) Авторское свидетельство СССР й. 1075095, кл. G 01 (7/04, 1984. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ (57) Использование: изобретение относится к тензс .:,етрии и может быть использовано для измерения давлений. Сущность изобре-, ° Ы2,, 1818553 А1 тения: преобразователь давления снабжен двумя расположенными соосно плоскими прижимами 6 и 11, первый из них (6) размещен s центральной части между мембраной

5 и соединенным с вкладышем 2 по периферии тензочувствительным элементом 7, а второй прижим (11) установлен под мембраной 5 по ее периферии и жестко соединен с вкладышем 2, при этом коэффициенты температурного расширения материалов первого прижима 6 и тензочувствительного элемента равны. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к тензометрии и может быть использовано для измерения давлений.

Цель изобретения — повышение чувствительности преобразователя.

Эта цель достигается тем, что преобразователь давления, содержащий корпус с мембраной и с расположенным на ней тензочувствительным элементом, снабжен двумя расположенными соосно мембране и тензочувствительному элементу плоскими прижимами, первый из них размещен между мембраной и соединенным с вкладышем по периферии тензочувствительным элементом, а второй прижим установлен под мембраной по ее периферии и жестко соединен с вкладышем, при этом материал, из которого изготовлены первый прижим и тензочувствительный элемент имеют одинаковые коэффициенты температурного расширения, Эта:.,эль достигается также и тем, что первый прижим и тензочувствительный элемент выполнены, например, из сапфира и размер первого составляет 10...30;ь размера последнего, при этом второй прижим выполнен в виде металлического кольца.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием прижимов, их размещением и соединением и фоомой выполнения.

Предлагаемый преобразователь давления поясняется чертежом, где на чертеже представлен общий вид устройства.

Преобразователь давления содержит корпус 1, внутри которого размещен вкладыш 2 со ступенчатым отверстием 3 и 4.

Внутри меньшего отверстия 3 вкладыша 2 размещена металлическая мембрана 5.

На мембране 5 в центральной ее части и соосно ей расположен (приклеен) первый прижим 6 и на нем тензочувствительный элемент 7, размещенный в большем отверстии 4 вкладыша 2 и приклеенный к последнему по периферии. Внутри корпуса 1 на вкладыше 2 размещены втулка 8, прокладка

9 и гайка 10, Под мембраной 5 по ее периферии установлен второй прижим 11, выполненный в виде металлического кольца и приваренный к вкладышу 2. Во втулке 9 размещена переходная плита 12, соединенная с одной стороны клеем BK-9 с вкладышем 2, а с другой стороны проводом .3 с усилителем 14. Для встраивания преобразователя в тоубопровод HAM в Qp l ое изделие Во входном канале корпуса 1 предусмотрена никелевая прокладка 15, установленная между кольцевыми коническими выступами 16 и 17 соответственно вкладыша 2 и корпуса 1, Преобразовстель давления работает следующим образом.

5 При подаче давления тензочувствительный элемент 7 деформируется из-за прогиба мембраны 5 и соответственно прогиба первого прижима 6, т,к, тензочувствительный элемент 7 приклеен только по периферии к

10 вкладышу 2 и свободно лежит на первом прижиме 6, который, в свою очередь, симметрично приклеен на мембране 5 и малейшее изменение длины мембраны 5 тут же регистрируется тензочувствительным элементом 7, увеличение входного давления ча 1 4 стично компенсирует первым прижимом и также жесткостью закрепления натяжения мембраны вторым прижимом, что приводит к линейности градуировочной характеристики преобразователя давления.

Снабжение первым прижимом, размещение его соосно мембране и тензочувствительному элементу в центральной части между ними, присутствие клея между первым прижимом и мембраной на небольшом участке и отсутствие клея между первым прижимом и тензочувствительным элементом исключает при деформации мембраны необходимость преодолевать деформацию

3" упругого вещества на большом участке, например, клея в результате чего все изменения длин. мембраны передаются тензочувствительному элементу, что существенно повышает чувствительность преоб35 разователя давления, Снабжение вторым прижимом, выполнение его в виде металлического кольца,, размещение под мембраной по ее периферии и жесткое его Соединение (сваркой) с о вкладышем позволяет натянуть мембрану, исключить ее коробление, и, следовательно, изменение положения первого прижима и тензочувствительного элемента, что также повышает чувствительность преобразователя.

Выполнение первого прижима и тензочувствительного элемента из материала с равным коэффициентом температурного расширения, например, из сапфира позволяет исключить температурную погрешность выходного сигнала тензочувствительного элемента, и. следовательно, повысить чувствительность преобразователя.

Размер первого прижима более ЗОО может привести к тому, что его периферия совпадает с размерами второго прижима и тогда появляется необходимость преодолевать деформацию клея первого прижима на большом участке, в результате чего, прогиб

1818553

Формула изобретения

1. Преобразователь давления, содержащий корпус с мембраной и тензочувствительный элемент, отличающийся тем, 5 что, с целью повышения чувствительности, в него введены два расположенных соосно плоских прижима, первый из которых размещен между мембраной и тензочувствительным элементом, соединенным по

10 периферии с введенным вкладышем, а второй прижим установлен под мембраной по ее периферии и жестко соединен с вкладышем, при этом коэффициенты температурного. расширения материалов первого

15 прижима и тензочувствительного элемента равны.

2. Преобразователь по и.. 1, о т л и ч а юшийся тем, что первый прижим и тен -очувствительный элемент выполнены из can20 фира, а размер прижима составляет 10 — 30% от размера тензочувствительного элемента.

3. Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что второй прижим выполнен в виде металлического кольца. мембраны уменьшится и, значит, и чувствительность преобразователя уменьшится.

Размер. первого прижима менее 10% приводит к тому, что он практически перестает контактировать с тензочувствительным элементом и, следствие этого, чувствительность преобразователя уменьшается.

Номинальный размер первого прижима составляет 20 размера тензочувствительного элемента или мембраны, когда при достаточно жесткой конструкции прогиб мембраны ничем не ограничивается.

Соединение тензочувствительного элемента и второго прижима (металлического кольца) с вкладышем, между которыми размещены первый прижим и металлическая мембрана создают достаточно жесткую конструкцию независимую ни от перекоса, ни от других явлений, которая приводит к повышению чувствительности преобразователя, Составитель А, Мягков

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Н. Ревская

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Га-арина, 101

Заказ 1934 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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