Датчик давления
Иллюстрации
Реферат
Изобретение относится к технике измерения давлений и позволяет расширить рабочий диапазон, а также дает возможность проводить дистанционную тарировку датчика. Датчик имеет измерительную мембрану 6 с электрическим преобразователем и эластичную диафрагму 15, расположенную между двух седел 10 и 13 разного диаметра. Большее седло 13 соединено осевым каналом 4, содержащим дроссель 16, с надмембранной полостью, которая дополнительно соединена обводным каналом 12 с отверстием в седле 10. Измеряемое давление подается в полость 17 диафрагмы 15, ас противоположной ее стороны по каналу 21 подается эталонное давление. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ÄÄSUÄÄ 1631325 (gg) g G О! L 7/03, 19/06
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4656421/10 (22) 01.03.89 (46) 28.02.9!. Бюл. №- 3 (72) Е .И.Андреев, Л.В.Новиков и Д.С.Сажин (53) 531.787 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
¹ 1404853, кл. G 01 L 9/04, 1986. (54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к технике измерения давлений и позволяет расширить рабочий диапазон, а также дает возможность проводить дистан— ционную тарировку датчика. Датчик
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано на испытательных стендах и установках для .регистрации давлений.
Цель изобретения — расширение рабочего диапазона, а также возможность дистанционной тарировки датчика.
На чертеже показана схема датчика.
Датчик состоит из цилиндрическо—
ro корпуса 1, к торцу которого с одной стороны присоединено цилиндрическое основание 2, а с другой стороны " цилиндрическая крьппка 3. Корпус 1 и основание 2 имеют осевые каналы 4 и 5. Между корпусом 1 и основанием 2 зажата измерительная мембрана 6 с преобразовательным элементом 7, электрические контакты 8 которого присоединены к измерительнорегистрационной аппаратуре.
2 имеет измерительную мембрану. 6 с электрическим преобразователем и эластичную диафрагму 15, расположенную между двух седел 10 и 13 разного диаметра. Болыпее седло 13 соединено осевым каналом 4, содержащим дроссель 16, с надмембранной полостью, которая дополнительно соединена обводным каналом 12 с отверстием в седле 10, Измеряемое давление подается в полость 17 диафрагмы 15, а с противоположной ее стороны по каналу 21 подается эталонное давление °
1 ил, В крьппке 3 выполнен канал 9 для подвода измеряемого давления и седло !
О, которое имеет отверстие 11 пневматически соединенное обводным каналом 12 с осевым каналом 4 корпуса 1.
На торце корпуса 1 в центре установлено второе седло 13, которое имеет осевое отверстие 14. Диаметр второго седла 13 составляет 3-5 диаметров седла 10.
Между крышкой 3 и корпусом 1 зажата эластичная диафрагма 15,операющаяся в центральной зоне на седло 13.
Внутри осевого канала 4 корпуса
1 установлен дроссель 16. Эластичная диафрагма 15 образует с крьппкой
3 полость 17 и с корпусом 1 полость
18, а мембрана 6 образует с корпусом
1 надмембранную полость 19 и подмембранную полость 20.
Полость 18 соединена каналом 21 с источником эталонного давления °
1631325
Датчик давления работает следующим образом, 1
В исходном состоянии диафрагма
15 упругими силами прижата к седлу
13, осевое отверстие 14 перекрыто.
Измеряемое давление через канал 9, полость 17, отверстие 11 в седле 10, обводной канал 12 и осевой канал 4 попадает в надмембранную полость 19 и прогибает мембрану 6. .3 результате реакции преобразовательного элемента 7 на прогиб мембраны 6 вырабатывается электрический сигнал, который через электрические 15 контакты 8 передается к измерительно-регистрационной аппаратуре.
Для изменения диапазона работы датчика в пределах одного рабочего диапазона перед измерениями через осевой канал 5 основания 2 подают опорное давление, которое не должно превышать одного рабочего диапазона мембраны.
Для расширения диапазона работы 25. датчика опорное давление перед измерениями подают одновременно в канал опорного давления 5 и в канал эталонного давления 21.
При этом в подмембранной полости
20 сразу создается давление, равное опорному. Давление газа, поступающего через канал 21, преодолевает упругие силы диафрагмы 15 и отжимает ее от седла 13, При этом эффективная площадь диафрагмы, на которую действует давление, увеличивается, и она прижимается давлением газа к седлу 10,перекрывая отверстие 11.
Газ через дроссель 16 заполняет 40 надмембранную полость 19. На короткое время на мембране 6 может возникнуть перепад давления, который постепенно уменьшается и исчезает совсем. Бо избежании опасных перегру- 45 зок опорное давление подают ступенями, каждая из которых не превышает рабочего диапазона мембраны 6. О выравнивании давлений свидетельствует отсутствие сигнала с датчика, Опорное давление через обводной канал.12 передается только на часть диафрагмы 15, с эффективной площадью, определяемой площадью седла 10, и она остается прижатой к седлу 10.
При поступлении в полость 17 из— меряемого давления, которое выше опорного, диафрагма 15 под действием упругих сил и измеряемого давления возвращается в исходное положение, а, измеряемое давление по обводному каналу 12 попадает в надмембранную полость 19, осуществляя прогиб мембраны 6.
Таким образом, диапазон измеряемого давления может быть изменен в широких приделах, а чувствительность датчика, определяемая толщиной мембраны, остается высокой.
Конструкция датчика позволяет проводить дистанционную тарировку,которая осуществляется путем создания ступеней эталонного давления в канале 21. Для этого вначале повышенным давлением отжимают мембрану 15 от седла 13, а потом эталонное давление изменяют как в сторону более высоких значений так и в сторону более низких давлений..
При этом, пока канал измеряемого давления 9 остается доступным для экспериментатора, можно проводить две тарировки: одну через канал 9 и вторую через канал 21.
После монтажа датчика на объекте, когда канал измеряемого давления 9 перестает быть доступным, тарировку проводят только через канал 21.
Формула изобретения
Датчик давления, содержащии ци линдрический корпус и основание с осевыми каналами и зажатую между ними измерительную мембрану с преобразовательным элементом, о т л и— ч ающ ий с я тем, что, с целью расширения рабочего диапазона и обеспечения воэможности дистанционной тарировки, он снабжен эластичной диафрагмой, двумя седлами разного диаметра, крышкой и дросселем,введенным в осевой канал корпуса, причем диафрагма зажата между крышкой и корпусом и расположена между седлами, из которых большее установлено на выходе осевого канала из корпуса, а меньшее — на крышке и соединено обводным каналом с надмембранной полостью в корпусе, при этом в крышке выполнен канал для подвода измеряемого давления, а полость в корпусе под диафрагмой соединена каналом с источником эталонного давления.
1631325
1З
У
20
Составитель И.Невский
Техред Л.Сердюкова
Редактор И.Сегляник
Корректор M.Ìàêñèìèøèíåö
Заказ 536
Тираж 350
Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101