ИЗМЕРИТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ Российский патент 1994 года по МПК G01L7/06 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения с высокой точностью давлений.

Известен датчик соотношения абсолютных давлений, представляющий собой систему сильфонов, соединенную с компенсационной рычажной системой, передающей усилия на тензометрический преобразователь. Недостатками данной конструкции являются сложность, большие габариты, низкая точность измерений [1].

Известен дифференциальный датчик давления, содержащий расположенный в корпусе разделительный упругий элемент и соединенный с ним шток, второй конец которого связан с преобразователем перемещения в электрический сигнал, причем входные отверстия вдоль оси штока снабжены сильфонами, закрепленными одними концами на стенках корпуса, а другими на упругом чувствительном элементе. Недостатком данной конструкции является низкая точность измерений [2].

Целью изобретения является повышение точности измерений. Эта цель достигается тем, что измеритель давления, содержащий корпус с подводящим штуцером, состоящий из двух частей, связанных между собой винтами, установленные в нем два идентичных сильфона, размещенные соосно с двух сторон от промежуточной пластины и связанные с ней первым концом, при этом второй конец каждого сильфона закреплен на соответствующей части корпуса, и преобразователь перемещения, соединенный с промежуточной пластиной посредством штока, расположенного в первом сильфоне, снабжен регулировочной прокладкой, размещенной между частями корпуса, при этом полость подводящего штуцера сообщена с полостью второго сильфона, а величина предварительного осевого сжатия сильфонов определяется из следующего соотношения
Q = (1,1. . . 1-3)Р_mF_эф , где Р_m - максимальная величина измеряемого давления,
F_эф - эффективная площадь сильфона.

На чертеже изображена конструкция устройства для измерения давления.

Устройство состоит из сильфона 1 и 2, расположенных соосно вдоль устройства и герметично сопряженных с промежуточной пластиной 3, расположенной между ними. При этом сильфон 1 сопряжен с первой частью 4 корпуса, на которой расположен датчик перемещений 5, связанный с промежуточной пластиной штоком 6, расположенным внутри сильфона 1. Сильфон 2 герметично связан со второй частью 7 корпуса, снабженной подводящим штуцером. Части корпуса соединены между собой через регулировочные прокладки 8 при помощи винтов 9.

Собирается и работает датчик следующим образом. Сильфон 1 и 2 вместе со штоком 6 располагаются на промежуточной пластине 3. Затем сильфон 1 соединяется с частью 4 корпуса, а шток 6 - с датчиком перемещения 5, расположенным на части 4 корпуса. Сильфон 2 сопрягается с частью 7 корпуса, при этом между частями 4 и 7 корпуса образуется зазор, выбираемый винтами 9.

Величина этого зазора, определяющего силу предварительного осевого сжатия сильфонов, регулируется толщиной регулировочных прокладок 8.

При подаче измеряемого давления во внутреннюю полость сильфона 2 промежуточная пластина 3 перемещается вверх, причем величина этого перемещения, пропорциональная измеряемому давлению, регистрируется датчиком 5. При этом предварительно сжатый сильфон 1 дополнительно сжимается под действием давления, действующего на пластину со стороны жидкости, а сильфон 2 растягивается этой же силой. Предварительное осевое сжатие сильфонов с усилием, составляющим не менее половины усилия, обусловленного действием номинального давления на пластину, обеспечивает неизменность знака напряжений в их сечениях. Высокая линейность характеристики датчика обеспечивается тем, что нелинейности его упругих элементов - сильфонов суммируются с разными знаками при одинаковой абсолютной величине, обусловленной идентичностью сильфонов.

Использование: в измерительной технике. Сущность изобретения: регулировочная прокладка 8 размещена между двумя частями корпуса 4, 7, в котором размещены два идентичных сильфона 1, 2, установленных соосно и связанных одним концом с промежуточной пластиной 3. Шток 6 закреплен на пластине и соединен с преобразователем перемещения. Величина предварительного осевого сжатия сильфонов 1,2 определяется из соотношения Q= (1,1...1,3)P_mF_эф , где P_m - максимальная величина измеряемого давления, F_эф - эффективная площадь сильфонов. 1 ил.

ИЗМЕРИТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ, содержащий корпус с подводящим штуцером, состоящий из двух частей, связанных между собой винтами, установленные в нем два идентичных сильфона, размещенные соосно с двух сторон от промежуточной пластины и связанные с ней первыми концами, при этом второй конец каждого сильфона закреплен на соответствующей части корпуса, и преобразователь перемещения, соединенный с промежуточной пластиной посредством штока, расположенного в первом сильфоне, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен регулировочной прокладкой, размещенной между частями корпуса, при этом полость подводящего штуцера сообщена с полостью второго сильфона, а величина Q предварительного осевого сжатия сильфонов определяется из следующего соотношения:
Q = (1,1...1,3)P_m · F_эф,
где P_m - максимальная величина измеряемого давления;
F_эф - эффективная площадь сильфона.