Преобразователь давления
Патент 678364
Авторы
Преобразователь давления
Иллюстрации
Реферат
ОписАни
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
<щ678364 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Завалено 26,1277(2!) 2559647/18-10 с присоединением зеввкн Йо (23) Приоритет (51)М. Кл 2
G 01 L 23/00
G 01 Ь 9/04 (53) УДК 53 Х. 787 (088 ° 8) Государстаениый комитет
СССР но де,еам изобретений и открытий
Опубликовано 050879, Бюллетень Йо 29
Дата опубликования описания 0808,79 (72) Авторы
А,A, Вовк, В,д, Новиков, П.З Луговой и Г.Я. Глинский
Сектор геодинамики взрыва Института геофизики
AH У краи н ск ой С СР (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ
Целью изобретения является повышение точности измерения давления °
Цель достигается тем, что преобразователь давления, содержащий поИзобретение относится к технике измерения давлений и может быть использовано для измерения быстро меняющегося давления, например, при распространении ударных волн при взрывах в жидких средах и водонасыщенных грунтах, Известен преобразователь давления, содержащий полупроводниковый чувствительный элемент, выполненный в виде шара и не требующий ориентации при измерении давления(11.
Однако в этом преобразователе трудно осуществить термокомпенсацию.
Известен полый шаровый преобразователь с наклеенными на нем тензорезисторами (2) .
Однако этот преобразователь требует определенной ориентации при измерении быстро меняющегося давления, Ук аз ан ные н едост ат ки снижают т очность измерения за счет воздействия температуры и неточности установки преобразователя, .лый шаровой упругий элемент с накле енными на его поверхности тензорезисторами, включенными в измерительную схему, снабжен концентратором механических напряжений, выполненным в виде жесткого диска, эакрепленного в упругом элементе по периметру, причем измерительный тенэореэистор наклеен в зоне концентрации напряжений, а компенсационный - вне ее, Величина радиуса диска выбирается иэ соотношения:
Ч -. «» жя-гЕ, где r — радиус диска;
R — радиус шара1 величина базы компенсационного тензореэистора.
На чертеже изображен преобразователь давления.
Преобразователь содержит полый шаровой упругий; например стальной, элемент 1 с радиусом срединной по25 верхности R и толщиной стенки h. B нем выполнено отверстие радиуса r,, в которое впаян жесткий диск 2. В зоне 3 концентрации напряжений наклеен измерительный тензорезистор 4, 3п а вне ее - термокомпенсационный тен-, 678364!
Формула изобретения
ПНИИПИ Заказ 4546/31 Тираж 1090 Подписное
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 эорезистор 5. Тензорезисторы 4 и 5 включены в соседние плечи мостовой измерительной схемы (на чертеже не показана) .
Преобразователь работает следующим образом.
При воздействии давления на упругий элемент преобразователя в области впаянной шайбы возникает зона концентрации механических напряжений, Эта эона носит локальный характер и быстро затухает с удалением от контура отверстия. Практически зона концентрации в тонких оболочках,т.е, таких, у которых 1 (0,1, ограничена окружностью радиуса 2r, центр которой совпадает с центром диска.
Различие напряжений в зоне концентрации и вне ее вызывает различную деформацию соответствующих участков упругого элемента, а следовательно, различную деФормацию наклеенных тензореэисторов.
Поскольку воспринимающий упругий элемент преобразователя является полым шаром, жесткость которого одинакова во всех направлениях, ориентации преобразователя в поле измеряемого внешнего давления не влияет на результат измерения.
Радиус диска выбирается из условия, что зона концентрации напряжений заведомо не наложится на место наклейки компенсационного тензорезистораi
4г 4 JtR- u где г - радиус диска;
R — радиус шара; величина базы компенсационного тензорезистора.
Использование новых элементов палого шара и концентратора механических напряжений в сочетании со стандартньняи тензорезисторами,один из которых наклеен в зоне концентрации напряжений, выгодно отличает предлагаемый преобразователь от известного (2), так как уменьшаются
5 составляюшие погрешности, обусловлеНные как ориентацией преобразователя, так и изменением температуры окружающей среды.
Преобразователь давления, содержащий полый шаровой упругий элемент с наклеенными на его поверхности тензореэисторами, включенными в измерительную схему, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повыше» ния точности измерения давления, он снабжен концентратором механических напряжений, выполненным в виде жесткого диска, закрепленного в упругом элементе по периметру, причем измерительный тенэорезистор наклеен в зоне концентрации напряжений, а комгенсационный - вне ее.
2. Преобразователь по и. 1, о тли чающий с я тем, чторадиус диска выбирается из условия:
30 где r — радиус дис на
R - радиус шарау
4 - величина базы компенсационного тензореэистора, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1, Авторское с видет ель ство СССР
Р 356495, кл, 0 01 h, 9/04, 1971.
2. Шушкевич В.A. Основы электро40 1тензометрии, Минск, Высшая шкала, 1975, с, 154,