Датчик давления

 

Сеюз Советских

Социалистических

Рфспубаик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о11821973 (61) Дополнительмое к авт. сеид-ву (511М. К,.з

G 01 L 9/12 (22) Заявлено 0486,79 (21) 2775216/18-10 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Г3риоритет (53) УДК 531.787 (088.8) Опубликовано 15.0481. Бюллетень ¹ 14

Дата опубликования описания 15.04.81 (72) Авторы изобретения

А, Ф. Додонов, В. A. Ивлев и Ю. A.

Отделение ордена Ленина Института физики AH СССР (71) Заявитель (54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частнос-. ти к емкостным датчикам давления.

Известны датчики давления, содержащие два неподвижных электрода, размещенных в камере из электроизоляционного,материала с двух сторон.от упругой металлической мембраны (1) .

Недостатком этого датчика является необходимость термостабилизации датчика для исключения дрейфа,вызванного различными коэффициентами расширения материалов,нз которых выполнен, датчик.

Известны также датчики давления, 15 содержащие вакуумную камеру и размещенную внутри камеры и скрепленную с ней манометрическую трубчатую пружину, выполненные из электроизоляционного материала, а также неподвиж- 20 ные и подвижный электроды, скрепленные соответственно с камерой и пружиной, причем неподвижные электроды размещены внутри камеры и все электроды выполнены в виде пластин и соединены с вакуумными электровводами в стенках камеры (21.

Недостатком данного датчика давления является различие в коэффициен.тах расширения материалов, из которых изготовлены камера и электровводы, приводящие к сужению рабочего диапа.зона температур, а выполнение электродов в форме пластин — к повыаенной виброчувствительности.

Цель изобретения — расширение температурного диапазона и уменьшение чувствительности к вибрациям.

Поставленная цель достигается тем, что неподвижные электроды раз-. мещены вне камеры, камера снабжена дополнительной парой электродов, один из которых размещен внутри ее и соединен с подвижным электродом, а все электроды выполнены в виде прово" дящих слоев °

На фиг. 1 представлен датчик давления; на фиг. 2 — разрез A-A.

Датчик содержит вакуумную камеру

1, .внутри которой размещена манометрическая трубчатая пружина 2 серповидной формы, жестко скрепленная: с камерой. Камера и пружина выполнены из кварца цельнопаянными. К пру. жине припаяна гофрированная кварцевая пластинка 3. На наружной стенке камеры 1 размещены неподвижные элект. роды 4 и 5, а на пластинке — подвижный электрод 6. Камера имеет дополни821973

ФоРмула изобретения тельную пару электродов 7 и 8, один из которых 7 размещен внутри нее исоединен с подвижным электродом-выводом 9. Электроды. 4-6 образуют дифференциальный конденсатор переменной емкости, а электрода 7 и. 8 образуют конденсатор постоянной емкости. Трубки 10 и 11 служат для.соединения датчика с источника измеряемого и опорного давлений соответственно (не показаны). Датчик размещен в экране 12, который служит для защиты от электростатических наводок и. одновременно является пассивным.термостатом. Электроды содержат нанесенные последовательно на кварцевую подложку слои хрома, алюминия и кварца.

К электродам 4 и 5 подключен .генера-. тор переменного напряжения, к электроду 8 - регистратор (не показаны).

Датчик работает следующим образом.

Перед измерениями генератор балансируют таким образом, чтобы потенциалы, подаваемые на электроды 4 и 5 по отношению к экрану 12, былМ противоположного знака и близки по абсолютной величине. В отсутствие разности давлений в трубках 10 и 11 сигнал, поступающий на регистратор в этом случае, близок к нулю. При появлении разности давлений на входах .10 и 11 (Р— P ) датчика пружина 2 де-1 формируется, и подвижный электрод 6 перемещается относительно -неподвиж- ных электродов 4 и 5. При этом ме.няются емкости между подвижным и неподвижным электродами. Изменение емкостей приводит к появлению на входе регистратора напряжения с амплитудой, зависящей от давления . От сутствие электровводов в вакуумной камере и выполнение электродов в ви де проводящих слоев расширяет тем4 пературный диапазон датчика и снижают его чувствительность к вибрациям., Образец датчика работоспособен в интервале температур, 77о К вЂ . 723 К, динамический диапазон составляет

10 . мм рт .ст. — 760 тл рт.ст. При комнатной температуре (без термостатирования) дрейф датчика и- гистере- зис не превышает 10 .Мм рт.ст.

Датчик давления, содержащий ва-. куумную камеру и размещенную внутри камеры и скрепленную с. ней маномет.

15 рическую трубчатую пружину, выпол. ненные из электроизоляционного материала,.а также. неподвижиые и -подвижный электроды, скрепленные соответственно с камерой и пружиной,;. () отличающийся тем, что с целью расширения температурного .диапазона и уменьшения чувствитЕль-. ности к вибрациям, неподвижные электроды размещены вне камеры, кам ра снабжена дополнительной парой электродов., один из.которых размеще внутри нее и соединен с подвижным электродом, а все электроды выполнее» ны в виде проводящих слоев.

Источники информации, принятые во внимание при .экспертиза

1..Патент США Р 3618390, кл. 73-398, 09.11,71.

2. ГалЬперин Л. Н., Манелис Г. Б;,:

Смирнов Л. П; Автоматическая- вакууМ"

35 ная кинетическая установка. Передовой. научно-технический и производатВеннЫЙ опыт. Приборы для химических и физико.— химических исследований. Тема 37.

М .П-61-62/8, вып. 8, ЦИТЭИН, 1961, с.6-13 (прототип).

821973

Я-,4

1 °

Фиг. 2

Фиг. 1

Закаэ 1800/64 Тираж 907. Подписное

ВНИИПИ. Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

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

Составитель С. Чернявский

Редактор Л. Копецкая Техред A,säáHöeö КорректорЛ. Иван