Емкостной датчик давления
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (u) 994940
Союз Советскими
Социалистических
Республин (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.07.80(21) 2957601 j18-10
Р М К з с присоединением заявки ¹
6 01 1 9/12
Государственный комитет
СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет
153) УДК 531. 787 (088.8) Опубликовано 070283. Бюллетейь ¹5
Дата опубликования описания 070283 с,, Ереванский политехнический институт им. К.Маркса (71) Заявитель
{54) ЕМКОСТНОЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ
Изобретение относится .к приборостроению и предназначается для измерения давления воздушных ударных волн.
Известен емкостной датчик давления, содержащий корпус с двумя мембранами, между которыми размещен перфорированный фольгированный диск, образующий емкости с соответствующими поверхностями мембран, Межэлектродное пространство его заполнено диэлектрической жидкостью (1).
Недостатками датчика являются не-. линейность характеристики и дискретная регулировка емкостных зазоров.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому положительному эффекту являетая емкостный датчик давления, содержащий корпус с кольцевым пазом, размещенным под мембраной, причем на его противоположных торцах нанесены электроды, чувствительный элемент в аиде кольца с электродами на противоположных торцах, размещенный с воэможностью свободного перемещения в пазу и закрепленный жестко на штоке, установленном между мембраной и диафрагмой, систему регулирования. величины емкостных зазоров и электрическую схему измерения емкостей(2).
Недостатком известного датчика являетря низкая точность измерения давления, вследствие ограниченности возможности регулировки зазоров нри емкостном дифференциальном преобразовании.
Цель изобретения — повышение точности измерения давления за счет регулирования неидентичности зазоров при емкостном дифференциальном преобразовании. указанная цель достигается тем, что в емкостной датчик давления,. содержащий корпус с кольцевым пазом, размещенным под мембраной, причем на его противоположных торцах нанесены электроды, чувствительный элемент B виде кольца с электродами на противоположных торцах, размещенный с возможностью сво9одного перемещения в пазу и закрепленный жестко на штоке, установленном между Мембраной и диафрагмой, систему регулирования величины емкостных зазоров и электрическую схему измерения емкостей, в него введен полый цилиндр с внутренней перегородкой с центральным отверстием и внешним кольцевым
994940 буртом, установленный между мембраной и диафрагмой на резьбе в последней, причем чувствительный элемент размещен на бурте, а перегородка связана со штоком через упорные подшипники.
На чертеже представлен датчик,разрез.
Чувствительный элемент выполнен в виде полого цилиндра 1, состоящего иэ двух частей, разделенных перегородкой 2. В верхней части полый цилиндр 1 имеет кольцевой буртик 3 ,1 .верхние и нижние поверхности которо,го покрыты напыленными на подложку электродами 4 и 5. Нижней частью полый цилиндр 1 резьбой соединен со штоком 6, положение которого фиксируется контргайкой 7. Снизу по наружной стороне полый цилиндр 1 на резьбе соединен с диафрагмой 8, положение которой фиксируется контргайкой 9. Диафрагма на резьбе установлена в корпусе 10, который, в свою очередь, закреплен на резьбе в основании 11, Положение корпуса 10 относительно основания 11 фиксируется контргайкой 12. Для получения фиксированного емкостного зазора применяется шайба 13, изготовленная из фольги, Одна емкость дифференциального конденсатора датчика образуется меж- 30 ду дном корпуса 10 и электродом 4, а другая — между торцом диафрагмы 8. и электродом 5. Внутренняя перегородка полого цилиндра 1 через пару упорных подшипников 14 соединена со што- 35 ком 6 и фиксируется разрезной гайкой
15 и винтом 16. Сверху полый цилиндр
1 закрывается силопередающей изоляционной мембраной 17. Для герметизации конструкции использована шайба 4П
18, изготовленная из фольги и прикрепленная между мембраной 17 и корпусом 10, На диафрагме S на резьбе установлена переходная втулка 19, на которой с помощью винтов 20 закреплена печатная плата 21 с подсоединен45 ными проводами емкостей дифференциального конденсатора. Средней точкой соединенных емкостей является металлическая часть конструкции датчика.
Емкостной датчик давления работает следующим образом, Измеряемое давЛение передается через мембрану 17 тонким стенкам верхней части полого цилиндра 1 и деформирует их..Это приводит к плоскопарал-» лельному перемещению кольцевого бурта 3 с закрепленными электродами 4 и 5 относительно корпуса 10 и диафрагмы 8 и изменению емкостей дифференциального конденсатора, измеряемому электрической схемой, По величине изменения емкостей дифференциального конденсатора судят об измеряемом давлении.
Предлагаемая конструкция чувствительного элемента в виде полого цилиндра с электродами 4 и 5 на бурте
3 и внутренней перегородкой 2, соединенной через- упорные подшипники 14 со штоком 6, позволяет производить, за счет растяжения или сжатия нижней части полого цилиндра 1, более точ-. ную регулировку идентичности емкостных зазоров в датчике, Применение упорных подшипников 14 позволяет исключить кручение и смятие нижней части полого цилиндра 1, тем самым ðàñ,ширяя возможности регулирования.
Предлагаемая конструкция датчика позволяет производить измерения давления в ударных воздушных волнах с фронтом нарастания в пределах 18 20 мкс, Формула изобретения
Емкостной датчик давления, содер> жащий корпус с кольцевым пазом, размещенным под мембраной, причем на
его противоположных торцах нанесены электроды, чувствительный элемент в виде кольца с электродами на противоположных торцах, размещенный с возможностью свободного перемещения
s пазу и закрепленный жестко на штоке, установленном между мембраной и диафрагмой, систему регулирования величины емкостных зазоров.и электрическую схему измерения емкостей, о т л а ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения давления за счет регулирования неидентичности зазоров при емкостном дифференциальном преобразовании,,в него введен полый цилиндр с внутренней перегородкой с центральным отверстием и внешним кольцевым буртом, установленный между мембраной и диафрагмой на резьбе в последней, причем чувствительный элемент размещен на бурте, а перегородка связана со штоком через упорные подшипники.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1, Авторское свидетельство СССР
Р 637746, кл. G 01 L 9/12, 12,08.78, 2. Патент CIQA Р 3691842; кл. 73398 С, 19.09.72 (прототип), 994940
Составитель Н.Кизилов
Редактор Н.Бобкова Техред N.Êoøòóðà Корректор С.Шекмар
Заказ 628/26 Тираж 871 Подписное.
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4
