Датчик давления
Иллюстрации
Реферат
Союз Советскии
Соцнапистических
Республик!
"! 5I0659
ОП ИСАНИНА
ИЗОБРЕТЕН ИЯ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 29.08.73 (21) 1954775/18-10 (51) М.Кл.- С 01L 7/08
G ОН 11/00 с присоединением заявки ¹â€”
Гасударственный камитет
Совета Миниc;pas СССР
IIo делам изобретений и етнрыти:! (23) Приоритет—
Опубликовано15.04.76. Бюллетень ¹ 14
Дата опубликования описания 13.01.77 (53) УДК 531.787.21 (088.8) (72) Авторы изобретения
Е. А. Карцев и В. П. Коротков
Московский институт электронного машиностроения (71) Заявитель (54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ
Изобретение относится к области измерения давления жидкости и газов.
В настоящее время в связи с широким внедрением автоматических систем управлеHHB производственными процессами возросла потребность в датчиках давления, имеющих высокие метрологические характеристики и выходной сигнал в форме частотно-моду.;ироваиного сигнала.
Известен частотный датчик давления, состоящий из корпуса в виде стакана, упругой мембраны, жестко скрепленных с мембраной стоек, струны и системы возбу?кдепия колебаний. Стойки скреплены с мембраной в местах наибольшего иовopoT3 ее сечений. 15
Нсдостагком такого датчика являсгся трудность получения максимально возмож!юй чувствительности. Этo объясняется тем, что в зависимости от соотношения размеров толщины ыс,1 бра!!ы и толи инь! сте!1Ок корпyc3 2д краевыс условия заделки мембраны будут изменяться.
При толщина.: стенок корпуса, соизмеримых с толщиной мембраны, будет ощутима податливость самих стенок корпуса, и угол 25 поворота сечений нагруженной мембраны в месте соединения ее со стенкой будет отличен от нуля. При толщине стенок корпуса, значительно больших толщины мембраны, можно считать, что угол поворота сечений нагружен- 30 иой мембраны в месте соединения ее со стенкой будет равен нулю. Соответственно и формы упругой линии мембраны при изменен:!и давлеш,я в первом и втором случае будут различными.
Таким образом, для различных соотношений размеров элементов конструкций датчиков координата наибольшего угла поворога сечений мембраны будет отстоять от ее центра па различных расстояниях. Точное определение координаты наибольшего угла поворота сечений для раз»I IIIII< видов заделки расчетным 11»ТС» прсдстаг>Г1!1ст >па !и гслы1ыс трудности.
Неопределенность положения оптимальной координаты расположения стойки 1!3 мембране обусловлена также влиянием продольной жссTliocTII cTj?x III>l 113 искажение тсо(?стической формы упругой линии мембраны. При 3lом, чем больше продолы!ая жесткосгь струпы, те» оольше это искажение.
Погрешность в точном определении опав!ма.!ыюй координаты приводит к сиижсни1о чувствительности датчика. Чтобы повысить чувстгитсльность такого датчика, нсобходи 10 увеличить прогиб мембраны, что приведет к увеличению погрешности, обусловленной гистсрезисом.
Недостатком датчика является также отсутствие возможности тонкой регулировки его
510659
Подписное
Заказ № 5191 Изд. ¹ 1314 Тираж 1029
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раугнскаи иао., д. 4!5
МОТ, Загорский филиал
5 не обсси- Чпт .аксимальной чувствительности датчика.
Кроме то 3, родольная жесткость струны 7 также к а кает теоретическую форму кривой про«б i ..; "" "чбраны 1 под нагрузкой.
Это искажен е будет тем больше, чем больше жесткость ст1.уны 7 по сравнению с жесткостью системы «мембрана 1 — стойки 3 — 4» в направлении продольной оси струны 7. Искажения формы кривой прогиба мембраны 1 также трудно учесть теоретически. Таким образом, с целью обеспечения максимальной чувствительности датчика при r = 0,58R необходимо, чтобы продольная жесткость струны 7 была на порядок меньше жесткости системы «мембрана 1 — стойки 3 — 4» в направлении продольной оси струны 7. Такое соотношение жесткостей можно обеспечить, например, за счет применения струны 7 из материала с небольшим модулем упругости и малой площадью поперечного сечения. Напри м=,., струна из сплава ПлСр — 20 с E=17500 кг/мм и S = 5 ° 50 (мкм).
Результаты экспериментальных исследований образцов датчиков показали, что их ос6 новная приведенная погрешность лежит в пре. делах 0,2 — 0,25%.
5 Формула изобретения
1. Датчик давления, содержащий корпус в виде стакана, дно которого служит мембраной, стойки, струну, прикрепленную к стойкам, 10 и систему возбуждения колебаний, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, уменьшения погрешности, обусловленной гистерезисом мембраны, одна из стоек расположена от центра мембраны на расстоянии 0,58 ее радиуса, а другая — на расстоянии, большем радиуса мембраны, при этом наружный диаметр стакана больше диаметра мембраны не менее чем на десять толщин мембраны.
2. Датчик по и. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения регулировки начальной частоты, в нем стойка, расположенная от центра мембраны на расстоянии, большем ее радиуса, установлена с возможностью перемещения вдоль продольной оси струны.