Датчик разности давлений

Датчик разности давлений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИИДЬСТВУ

Союз Советских

Соцмалмстичвских

Республик (11) 569886 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву(22) Заявлено 11.09.75 (21) 2170456/10 с присоединением заявки № " (23) Приоритет -. (43) Опубликовано 2508.77. Бюллетень № 31

I (453 Дата опубликования описания 2?.10.77 (51) М. Кл. G01 L 9 04

G01 L 13/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий

В. Л. Тихоыенков и О, И. Георпювскнй (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ДАТЧИК РЛЗИОСТИ ДАВЛЕНИЙ

Кроме того, датчик не позволяет измерять малые перепады при больпвех статических давлениях из-за возможыости разрушения мембран.

Цель изобретения — повышеыие чувствительности и быстродействия датчика разности давлений при больших стапеческих давлениях.

Для этого в предлагаемом датчике исключается полноспю рыжачная система и тем самым значительно уменьняются присоединенная масса, то em повышается быстродействие; для измерения низких, до 0,1 кгс/смэ перепадов давления, приемные мембраны выполняются минимальной толщины, а упругий элемент выполнен в виде концеытрически расположенных кольца и диска, соединенных расположВныыми В одной из дяаметральных плоскостей перемычками, на которых закреплены тензорезиспэры, а отношение толщины диске к толщине перемычки составляет не менее 5.

Приемные мембраны соединены между собой через диск ynpyroro элемента, диаметр которого составляет: 0,95-0,97 диаметра приемной мембраны. Это позволяет датчику прн минимальных толщинах приемных мембран выдерживать значительное статическое даалещте при воздействии его одновременно на обе мембраны, Изобретение относится к контрольно-изьврительной технике, а именно, к датчикам разности давлений мембранного типа.

Известны мембранные датчики разности давлеыий, предназначенные для измерения разности давлений при статических давлениях порядка

1000 атм 11}.

Однако при изменениы перепадов давлений or нескольких до сотен атм чувствительность этих датчиков недостаточна.

Наиболее бтвезким по технической сущности к предлагаемому является датчик разности двлений, содержащий корпус, две мембраны, которые с двух сторон передают давление на упругий элемент, расположенный в центре корпуса датчика. Переме« щение мембраны передается на упругий злежнт с каслеенными на ней тензореэисторами через шаровые onopbt, расположенные между центральной часп ю мембраны н упругим элементом @)При такой конструкции чувствительность датчика зависит только от абсолютных давлений, однако наличие рычажной системы снижает Ььтстро действие, увеличивает присоединнтельные массы, что влияет на измерение частоты изменения пере. пада давлений. (53) УД1(531 787.91(088.8) 569886

На фиг. 1 изображен общий вид датчика разности давлений, разрез, На фиг. 2 — сечение по А--А упругого элемента, фиг. 1.

Датчик состоит иэ корпуса l, внутри которого соосно с ним жестко закреплен по контуру упругий элемент 2, выполненный в вйде концентрически расположенных кольца 3 и дисКа 4, соединенных расположенными в одной из щ аметральных плоскостей перемычками 5 и 6 иа которых закреп- 10 лены тензорезисторы 7 и 8, Давление измеряемой среды передается на упругий элемент 2 через две приемные мембраны 9 н 10.

Диаметр диска 4 — Дд — выбирается равным

0,95-0,97 диаметра приемной мембраны — Дм, а 15 отношение его тол|цины тд — к толщине перемычки tn равно илн больше 5.

Надмембранные полости приемных мембран соединены с измеряемой средой через отверстия 11 и 12 в корпусе 1. 20

Для предотвращения прорыва приемных мембран 9 и 10 при подаче статического давления s . одну из надмембранных полостей на корпусе 1 вы. полцены ограничители 13 н 14, Выводы (на чертеже не показаны) от тензореэисторов 7 и 8 подсое-Р динены к разъему 15. ! енэорезисторы 7,напиленные около кольца 3 воспринимают деформацию одного знака, а тензорезисторы 8, напыленниа около диска 4 — другого знака. 30

Теизореэисторы7 и8 соединены в мостовую схему.

При одинаковом двустороннем статическом давлении диск 4 упругого элемента 2 не перемещается и выходной сигнал с мостовой схемы равен 36 нулю.

При наличии разницы между статическими давлениями (перепад давления) диск 4 будет перемещаться в сторону меньшего давления. В результате перемещения диска 4 в перемычках 5 и 6 возникнут деформации и с мостовой схемы будет сниматься сигнал, пропорциональный перепаду давления.

Таким образом выполнение упругого элемента 2 в виде соединенных перемычками 5 и 6 кольца 3 и диска 4, приваренного или зажатого между приемными мембранными 9 и 10, обеспечивает возможность измерения малых перепадов давлений от 0,1 атм и выше при статических давлениях порядка 1000 атм.

Формула изобретения

Датчик разности давлений, содержащий корпус, две приамные мембраны, между центрами которых размещен закрапленный по контуру упругий элемент с тензорезисторами, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и быстродействия при измерении малых разностей высоких давлений, упругий элемент выполнен s виде концентрически расположенных кольца и диска, соединаиных в одной из диаметральных плоскостей перамьнками, на которых закреплены тензорезисторы, причем отношение диаметра диска к диаметру приемной мембраны составляет

0,95 — 0,97. а отношение толщины диска к толщине перемычки нв менее 5.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент Японии Й 48 — 2625, кл111С 23, 1973.

2, Патент США N4 3505875, кл. 73 — 407, 1970.

569886

Октавитель Д. Иикито ццща

Техред Н. Аидрейчук Корректор A. Лакида

Юдактор P. Пуривм

33SOg3

Филиал flAIl "Патент", г, Умгород, ул. Проектная, 4

Тирам 1101 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР ао делам изобретении í открытий .

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., д. 4/5