Датчик давления

Датчик давления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

!!!) 539236

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Социалистических

P!!спуолии " >Ь (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.03.75 (21) 2114018/10 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 15.12.76. Бюллетень № 46

Дата опубликования описания 20.12.76 (51) М. Кл. - G 01L 9/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 531.787(088.8) ло делам нзооретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. В. Хрипин, И. Г. Кудрявцев и А. М. Краснопольский (71) Заявитель (54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства прн измерении давления жидкости.

Известны датчики давления с чувствительным элементом в виде тонкостенного цилиндра, на котором наклеены тензорезисторы (1).

Известен так же датчик давления (2), содержащий чувствительный элемент. Однако рабочие участки чувствительного элемента испытывают двухосное напряженное состояние одного знака, при котором рабочая деформация стенки чувствительного элемента определяется по уравнению

1 в = — (о — >> 0,)>

Е где Š— модуль упругости материала чувствительного элемента;

o! — главное напряжение; ое — напряжение в перпендикулярном направлении;

p — коэффициент Пуассона.

В связи с этим чувствительность датчика давления недостаточна для его использования без усилительной аппаратуры, что ограничивает сферу применения такого датчика.

Для повышения чувствительности в предлагаемом датчике давления, содержащем чувствнтельный элемент, выполненный в виде тонкостенного цилиндра с фланцем и тензорезнсторами, н опорный стержень-основание с подводящим каналом, фланец чувствительного

5 элемента установлен во внутренней цилиндрической выточке, выполненной в опорном стержне, и уплотнен размещенны м в выточке эластичным уплотнением, прн этом на конце стержня на его цилиндрической поверхности

10 выполнена канавка под эластичное кольцо. а фланец размещен в выточке с зазором относительно ее торцовой поверхности.

Наличие фланца у чувствительного элемента и установка чувствительного элемента с

15 помощью эластичных уплотнений обеспечивают двухосное напряженное состояние стенок трубки прн наличии давления жидкости в рабочей полости датчика, причем этн напряжения в данном случае имеют различные знаки.

Величина рабочей деформации в этом случае определяется выражением е: — (а, + ио,).

Е

25 Стенки трубки чувствительного элемента будут иметь максимальные значения деформации при условии равенства напряжений растяжения и сжатия материала трубки в местах наклейки тензорезистора, что достигаетЗр ся прп следующем соотношении наружного

539236

25

45

Ф ор мула изобретения

Составитель О. Полев

Корректор Л. Котова

Техред E. Петрова

Редактор С. Хейфиц

Заказ 2766/5 Изд. ¹ 1852 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ .Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4!5

Типография. пр. Сапунова, 2 диаметра фланца D II внутре!гисго диаметра трубки d — =- 3, которое справедливо для материалов, имеющих близкие по абсолютной величине пределы пропорциональности при растяжении и сжатии, например конструкционных сталей.

На чертеже приведен общий впд описываемого датчика, содериащего основание 1 с присоединительным штуцером 2, трубчатый чувствительный элемент 3, выполненный за одно целое с фланцем 4, эластичные уплотнения 5 и 6, гайку 7, служащую упором для чувствительного элемента 3, защитный корпус 8 и штепсельный разъем 9. На цилиндрической стенке чувствительного элемента 3 наклеены тензорезисторы 10, расположенные вдоль образующей цилиндра, и тензорезисторы 11, расположенные перпендикулярно ей и соединенные в мостовую измерительную схему. Подача жидкости в рабочую полость 12 осуществляется через канал 13, выполненный в основании 1.

Датчик работает следующим образом.

Давление находящейся в рабочей полости

12 жидкости, воздействующее на стенки цилиндрического участка чувств!!тельного элемента 3 и на его фланец 4, вызывает деформацию растяжения рабочего участка IvI3cTBHтельного элемента 3 в направлешш, перпендикулярном образующей цилиндра, и одновременно деформацию сжатия в направлении вдоль образующей цилиндра. Тензорезисторы

10 и 11, соединенные в измерительную схему, преобразуют деформацию чувствительного элемента 3 датчика давления в электрический сигнал.

Испытания показали, что полученное повышение чувствительности датчика давленич позволяет производить измерения давления жидкости без применения тензометрической усилительной аппаратуры.

Датчик давления, содержапц1й чувствительный элемент, выполненный в виде тонкостенного цилиндра с фланцем и тензорезисторами, и опорный стержень-основание с подводящим каналом, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, в нем фланец !увсг!1!!го,1! !!ого элемента уста:!овлен во

ВпътРсннс!! 1.!!1!11131 II÷00140!I ВытОчI :с, Выполпеп1!01! H 011011110ъ! с сРжl10, и l I! 1 lт11ен Pг!3 мещсн,l в выточке элас!!.чны;! уплот!!ени5 ем, прп этом íà I OH!le стсржня, 1ш его и! lIIIIдрической поверхш!стп выполнена канавка под эластичное кольцо, а фланец размен!е в выточке с зазором от! осительно се торцовой поверхности.

Источники информации, пр;шитые во внимание при экспертизе:

1. Авт. свид. СССР № 398846, М. Кл. G 011

9!04, 1972.

15 2. Авт. свпд. СССР ¹ 308319, М. К Ci 011

9/04, 1969, (прототип).