Чувствительный элемент Советский патент 1983 года по МПК G01L19/06 G01L7/06 

Изобретение относится к измеритепыной технике и может бытт использовано Б измерительных устройствах, работающих в широком диапазоне вибрационных нагрузок и температур.

По основному авт, св. № 398844 известен чувствительный элемент, выпопненный в випе сигЕьфона, содержащий корпус и упругие вставки, свободно расположенные между гофрами сильфо- на и закреппегшые в корпусе на осях с возмоноюстыо вращершя Ll 1. : Недостатком известного устройства : является то, что необходимая степень демпфирова1шя достигается при машлх зазорах между упругими вставками и поверхностя ли гофр сипъфона, так как на эфс|)ект демпфирования собствен ных частот колебаний силъфона О1сазы-. вает влияние также трение между упругими вставками и гофрами сильфона, что, в свою очередь, ограш1чивает рабочие хода сильфона и затрудняет регулировку чувствительного элемента.

Последнее объясняется тем, что необходимо выдерживать зазоры межцу. нияшей и верхней поверхностями вста БОК и гофрак-ш сильфона примерно оцкншсовыми на всем рабочем ходе сипгьфО на, чтобы мИ1оа1ально влиять на его статическую характеристи11у. При этом расстояние меж-ду гофрами сильфона определяет необходимую толщину всогаВок с учетом зазоров между щеми и гофрами сильфона и, следовательно, .влияет на увеличение их жесткости в заделке..

., Из-за того,1« что участки упругих вставок, располо 1сен1п 1е внутри гофр сильфона, имеют повышенную жескость, приходятся. уменьшать или ограничивать степень демпфирования за счет увеличения зазора между вставками ,и гофрами так, чтобы упругие вставют Оказывали минимальное влияние на статическую характеристику сипьфона и йе затрудняли бы сборку чувствительного элемента.

Целью изобретения является дальнейшее усовершенствование чувствительного элемента (в особенности чувствительного элемента с большим рабочим ходом) путем повышения его виброус Той чивости и точности работы за счет уве Шчения степени демпфирования упругими вставками.

Поставленная цель достигается тем, что в чувствительном элементе поверх ности упругих вставок выполнены с выступали, имеющими форму части кольца. Это обеспечивает необходимое трение упругими вставками и поверхностями гофр сильфона и, следовательно, необходимую степень демпфирования 1Ш значительных участках рабочего хода, в то же время упругие вставки между кольцевыми выступами имеют малую жесткость (за счет малой толшины между выступами) и их влияние на статичеркую характеристику незна- штельно, а также не затрудняет сборку элементов.

На фиг, 1 изображено устройство, обший вид| на фиг. 2 - вид сверху.

Чувствительный элемент состоит из сильфона 1, приваренного к крышке 2, корпуса 3 и упругих вставок 4 с кольцевыми выступами 5, расположенных между гофрами сильфона 1 и закрепленных на корпусе 3 на осях 6, снабженных грузами 7.

Чувствительный элемент работает следующим образом.

При изменении перепада давлений, действующего на силъфон 1 с крышкой 2, гофры сильфона 1 и крышка 2 смещаются.

При смещении гофр сильфона 1 упруг ае вставки 4 и грузы 7 поворачиваются на осях 6, при отсутствии вибрашш усилие, затрачиваемое сильфоном 1 на поворот упругих вставок 4, практически равно нулю и не искажает его точностных характеристик за счет малой жесткости вставок 4 на участках с кольцевыми выступами 5 и установкя с необходимым зазором между выступами 5 и поверхностями сильфона 1.

При действии вибрации, особенно на резонансных частотах сильфона, возршкают динa fflчecкиe силы, пропорциональные первой степени скорооти гофр сильфона 1 за счет инерции масс вставок 4 и упругости, масс осей 6 И грузов 7 и сипы трения между кольцевыми выступами 5 и поверхностью 0 гофр сильфона 1,

Эти силы демпфируют колебания , сильфона 1, что и обеспечивает высокую шпслзгческую прочность и точность работы при разных уровнях вибрационных 5 нагрузок и ходах сипьфона 1.

Выполне ше упругих вставок 4 с кольцевыми выступами 5, с одной стоpoны обеспечивает необходимую трение между вставками 4 и гофрами сшгьфона 1, что способствует постоянной степени демпфирования, с цругой стор ны, способствует изготовлению вставок с малой жесткостью за счет правильного выбора их толщины и зазора между выступами 5 и поверхностью гофр сильфона 1. Необходимая степень демпфирования типа каждого сильфона в зависимости от его жесткости и эффективной площад достигается варьированием числа упруг вставок, их расположением по диаметру сильфона толщиной, числом кольцевых выступов и их высотой, площадью и жесткостью вставок, массой осей и гру зов. Эти параметры утвзняются при экспериментальной обработке. Статичес кая (или цинамическая) балансировка упругих вставок и инерционных грузов целесообразна при применении чувствительных элементов в высокоточных приборах, регистрирующих павление с точностью до единиц и долей мм рт. С технической точки зрения эффективность применения предложенного чувствительного элемента обусловлена возможностью получения необходимой степени демпфирования при больших 34 тсоцах сильфона и повышением точности работы при действии вибрационных нагрузок. Это достигается за счет возникновения сил трения между копьц&выми выступами, которыми снабжены упругие вставки, и гофрами сильфона. Предлагаемый чувствительный элемент имеет следующие технические характеристики:Рабочий ход 2-2,5 мм; Погрешность измерения давления, возникающая при сборке +0,6 мм рт. ст; Уровень вибрашюнных ускоре25-30;ний Время работы при вибращш 16 ч. Использование предлагаемого чувствительного элемента повышает рабочий ход при одновременном повышении точ- ности работы за счет более простой технологии сборки, а также повышает уровень вибрационных ускорений, увеличивая при этом время работы при ви рации.

ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ по авт. св. NS 398844, отличающийся тем, что, с цепью повышения виброустойчивости и точности работы чувствительного элемента, поверхности упругих вставок выполнены с выступами, имеющими форму части кольца. СлЭ О О5 оо со