Датчик давления

Датчик давления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет уменьшить погрешность измерения при воздействии термоударов.С наружной стороны мембраны 2 установлено кольцо 4, поджатое тарельчатой пр5гжиной 5. При резком изменении температуры кольцо 4, коэффициент линейного расширения которого вьше чем мембраны , изменяясь в размерах, уменьшает амплитуду прогиба мембраны. Кольцевая проточка 6 компенсирует-увеличение диаметра мембраны, снижая ее жесткость в радиальном направлении. Глубина кольцевой проточки определяется частотным диапазоном измерения датчика и толщиной мембраны. Деформация мембраны 2 под действием быстропеременного давления преобразуется пьезоэлементом 3 в электрический сигнал , пропорциональный воздействующему давлению . 1 ил. § СЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (И) (58 4 С 01 Т. 7/08 19 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3883925/24-10 (22) 15.04.85 (46) 15.01.87. Бюл ° N - 2 (72) Ю.В.Чувыкин, С.А.Козицын, Е.В.Брилевич и Л,Н.Букин (53) 531.787(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 518654, кл. G 01 1 7,/06, 1976.

Авторское свидетельство СССР

N - 605130, кл. G 01 Ь 7/08, 1978. (54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет уменьшить погрешность измерения при воздействии термоударов.С наружной стороны мембраны 2 установлено кольцо

4, поджатое тарельчатой пружиной

5. При резком изменении температуры кольцо 4, коэффициент линейного расширения ко=орого выше чем мембраны, изменяясь в размерах, уменьшает амплитуду прогиба мембраны. Кольцевая проточка 6 компенсирует увеличение диаметра мембраны, снижая ее жесткость в радиальном направлении.

Глубина кольцевой проточки определяется частотным диапазоном измерения датчика и толщиной мембраны. Деформация мембраны 2 под действием быстропеременного давления преобразуется пьезоэлементом 3 в электрический сигнал, пропорциональный воздействующему давлению

1 ил.

1283557

Составитель А,Соколовский

Техред Л.Сердюкова Корректор С.Шекмар

Редактор M.Êåëåìåø

Заказ 7427/37 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к измериI тельной технике и может быть исполь- зовано для измерения акустических или быстропеременных давлений.

Целью изобретения является уменьшение погрешности измерения при воздействии термоударов.

На чертеже схематически представлена конструкция предложенного датчика.

Датчик содержит металлический корпус 1-с мембраной 2, на которой закреплен пьезоэлемент 3, с наружной стороны мембраны расположено кольцо

4, поджатое тарельчатой пружиной 5.

В торце корпуса 1, с внутренней стороны мембраны, выполнена кольцевая проточка 6.

Датчик работает следующим образом.

При нормальной температуре измеряемой среды (25+10) С акустическое или быстропеременное давление, воздействуя на мембрану с закрепленным на ней пьезоэлементом, деформирует ее и на электродах пьезоэлемента возникает электрический сигнал, пропорциональный воздействующему давлению.

Переменные механические напряжения возникают только от воздействия измеряемого давления.

При резком повышении температуры мембрана датчика прогревается быстрее, чем корпус, и под воздействием внутренних тепловых напряжений прогибается. Одновременно нагревается кольцо, коэффициент линейного расширения материала которого больше чем у материала мембраны. При этом кольцо, увеличиваясь в размерах, "натягивает" мембрану, причем для большей .эффективности воздействия кольца на мембрану кольцо поджато тарельчатой пружиной. Для компенсации увеличения диаметра мембраны, возникающего при нагревании ее, на торце корпуса с внутренней стороны мембраны выполнена кольцевая :проточка, которая снижает жесткость мембраны в радиальном направлении. В связи с тем, что мембрана расширяется радиально без резкого изменения профиля (" хлопания" ), в ней внутренние напряжения имеют радиальное направление, что мало ска5 зывается на изменение пьезомодуля

d а это, в свою очередь, не меняет коэффициент чувствительности.

При резком понижении температуры из-за разницы температур корпуса и мембраны в мембране под воздействием внутренних тепловых напряжений происходят процессы аналогичные, что и при резком повышении температуры.

При этом кольцо, сжимаясь, не оказывает влияния на мембрану, а только поджато к ней, компенсация температурных напряжений обеспечивается кольцевой проточкой, которая снижает жесткость мембраны в радиальном нап20 равлении.

3а счет применения кольца и кольцевой проточки достигается уменьшение амплитуды прогиба мембраны под воздействием термоудара, а следовательно, уменьшение "всплеска" выходного сигнала датчика.

Высота кольца определяется исходя из соотношения коэффициентов линейЗО ного расширения материалов кольца и мембраны, а глубина кольцевой проточки определяется частотным диапазоном измерения датчика и толщиной мембраны.

Формула изобретения

Датчик давления, содержащий корпус, в котором установлены мембрана

40 и кольцевой упор, размещенный с наружной стороны мембраны, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью уменьщения погрешности измерений при воздействии термоударов, в нем упор вы45 полнен в виде подпружиненного кольца, коэффициент линейного расширения материала которого больше коэффициента линейного расширения материала мембраны.