Многодиапазонный преобразователь давления

 

Союз Советских

Социалистических

Респубики

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

G 01 L 9/04

FOCQAOP CIOOtlIlblfl KONNTOT

СССР

IIo делам изобретений и открытий

Опубликовано 05.05.80. Бюллетень М 17

Дата опубликования описания 06.05.80 (53) УДК

53! .787 (088.8) А. И. Тихонов, Е. П. Осадчий, Г. Б. Макарова, В. А. Тихоненков и Е. А. Мокров (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель (54) МНОГОДИАПАЗОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к тензорезисторным преобразователям давления, и предназначено для измерения давления в лабораторных или натурных условиях.

Известны текзорезисторные преобразователи давления, содержащие корпус, чувствительный элемент и виде трубчатого кольца и тензореэисторы, размещенные на наружной поверхности кольца (1).

Недостатком известных преобразователей давления является ограниченный диапазон измерений давлений.

Указанный недостаток исключен в многодиапазонном преобразователе давления, являющимся наиболее близким по технической сущности к описываемому.

Данный преобразователь давления содержит корпус, чувствительыый элемент в виде трубчатых колец с различной жесткостью, расположенных в корпусе преобразователя одно над

20 другим, причем жесткость нижнего кольца минимальна, а последующих увеличивается за счет большей толщины стенок кольца, ограничительные шайбы, расположенные между кольцами, несущую пластину, соединенную с гибкой разделительной мембраной, тензорезисторы расположенные на наружных и внутренних стенках колец. Внутренняя часть корпуса имеет упоры по числу колец, а ограничительные шайбы, расположенные между соответствующими кольцами имеют выступы, предупреждающйе < разрушение колец.

Недостатком такого преобразователя. является узкий частотный диапазон измерения, ограниченный резонансной частотой нижнего самого чувствительного кольца.

Целью изобретения является расширение частотного диапазона измерений давления.

Указанная цель достигается тем, что в многодиапазонном преобразователе давления, содержашем корпус с разделительной мембраной, чувствительный элемемт в виде набора трубчатых колец с различной жесткостью, расположекных в корпусе преобразователя одно над другим, ограничительные шайбы, расположенные между кольцами, несущую пластину, соединенкую с разделительной мембракой и с измерение давления будет проводиться следующим кольцом, имеюшим большую жесткость и рассчитанном на больший предел измеряемого давления. Аналогичным образом, по мере увеличения давления выключаются иэ работы верхние и включаются последующие нижние кольца.

Результаты теоретических и экспериментальных исследований показали, что резонансная частота преобразователя приблизительно в

1,6 раза выше иа -нижнем диапазоне измеряемого давления, чем у известных.

Многодиапазонный преобразователь давления, содержащий корпус с разделительной мембраной, чувствительный элемент в виде набора трубчатых колец с,различной жесткостью расположенных в корпусе преобразователя одно над другим, ограничительные шайбы, располо,женные между кольцами, несушую пластину, соединенную с разделительной мембраной и с крайней ограничительной шайбой, тенэореэисторы, размещенные на наружных и внутренних стенках колец, и кольцевые упоры для ограничительных шайб, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона измерений давления, первое по отношению к разделительной мембране кольцо выполнено е минимальной жесткостью, а упоры размещены на ограничительных шайбах, кроме первой по отношению к разделительной мембране, причем диаметры упоров меньше диаметров колец.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Туричин А. М. и Новицкий П. Вj Проволочные преобразователи и их техническое применение. Госэнергоиздат, М., 1957, стр. 87 — 88, Р т В

2

UHHHHH Заказ 1727/32

Тираж 1019 Подписное

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4

3 732704 4 крайней ограничительной шайбой, тензорезисторы,. размещенные на наружных и внутренних стенках колец, и кольцевые упоры для ограничительных шайб, первое Ilo отношению к разделительной мембране кольцо выполнено с минимальной жесткостью, а упоры раэмешены на ограничительных шайбах, кроме первой по отношению к разделительной мембране; причем диаметры упоров меньше диаметров колец. 10

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Преобразователь давления содержит корпус

1, в котором расположен чувствительный элемент 2, состояшнй из набора трубчатых колец 3, которые для повышения чувствитель- 1> Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я ности изогнуты выпуклой частью к центру.

На внутренней и внешней поверхностях колец . укреплены тензорезисторы 4, включенные попарно в мостовую измерительную цепь. Кольца разделены между собой и отделены от кор- 20 пуса ограничительными шайбами 5. Самая нижняя жестко заделана по контуру в корпусе преобразователя. Разделительная мембрана 6 жестко соединена с несущей пластиной 7 и с корпусом преобразователя. На каждой шайбе, начиная со второй от разделительной мембраны, имеются упоры 8.

Преобразователь давления работает следуюцщм образом. Измеряемое давление действует через разделительную мембрану Е на несущую пласти- 0 ну 7. Обе они предназначены для передачи давления на чувствительный элемент. Под действием давления верхнее трубчатое кольцо изгибается, так как его жесткость минимальна, т.е. на нижнем пределе измеряемого дав- 35 пения работает верхнее, самое чувствительное кольцо. Как только давление превысит предел, на который расчитано это кольцо, верхняя ограничительная шайба упрется в первый упор и предохранит его от дальнейшей деформации, 40 т.е. предупредит его разрушение. Дальнейшее