Датчик давления Советский патент 1983 года по МПК G01L19/06 

Изобретение относится к измерительн TexiiKKe и может быть испопьзбвано цпя Измерения цавпений срец с высокой температурой. Известны цатчики цавпения, в которы измеритепьная мембрана соеш1нена с мем браной, воспринимающей цавпение срецы жестким звеном в вице стержня, посрец- сгвом которого перецается усигше к иэмеритепьной мембране. Измеряемое цавпение воспринимается мембраной, а усилие, развиваемое ею, через жесткое звено перецйется измерительной мембране с тензорезисторами, при этом за счет отвоца тепла от жесткого звена по его цпине, т. е. за счет уцапения измерительной мембраны от зоны воздей ствия температур, обеспечивается уменьшение температуры измерительной мембраны с тензорезисторами l . Недостатком иавестнык цатчиков явпяется большая температурная погрешность, обусповпенная изменением упругих характеристик мембраны, восприннмак щей аавпение поц возцействием высокой температуры срецы. Уменьшение этой погрешности за счет утоньшёния мембраны не представляется возможным, так как в этом случае поц цействием цавления мембрана выпучивается в концентричный зазор межцу корпусом и жес КИМ звеном, в результате увеличиваются напряжения в местах защемления по -корпусу .и жесткому звену, что, в свою очерець, увеличивает погрешность измерений . и снижает нaцeжJiocть цатчика, особенно при длительной работе и циклическом изменении цавлепий. Известны гакже цатчики цавления, соцержаише закрепленные в корпусе разделительную и измерительную мем: браны, соециненные межцу. собой жестким сипоперецающим штоком ,. В таких цатчик 1х; несколько снижает ся, но не устраняе тсй отрицательный эф« фект от выпучивания мембраны за счет округления торцов стержня и корпусных деталей Цель изобретения - повышение точности измерения и надежности работы в условиях высоких температур. Указанная цепь достигается тем, что в t цатчике цавпения, соаержащем закрепленные на противопопожных торцах корпуса разцепитепьную а измеритепь ную меК браны, между которыми расположено жесткое сипопередающее звено, |Посп8Внее вьшопнено в вице коаксиапьJHbix ципинцрОБ, свобоцно распопоженных оцин относительно другого по всей плопшди разделительной мембраны с зазором, не превышающим ее .удвоенную толшяну. На чертеже изображена схема датчика давления. Датчик содержит измерительную мембрану 1 и разделительную мембрану 2, воспринимающую давление, закрепленные на корпусе 3 с оребрением и штуцером поцвода цавления. Между мембранами 1 , и 2 расположено жесткое звено в вице набора коаксиальных цилиндров 4, кото рые установлены между поверхностями мембран 1 и 2 без зазора. Наружный диаметр набора шлинцров 4 равен диаметру мембраны 2, воспринимающей давление среды. Цилиндры 4 в H kборе установлены свобоцно оцин относительно другого, т, е. с возможностью | взаимного смешения, при этом зазор межцу цилиндрами в наборе не цолжен превышать удвоенной толщины мембраны 2. Это дает возможность использовать тонкую мембрану, жесткость которой практически мало влияет на метрологические характеристики как в нормальных условиях, так и при высоких температурах среды, цавление которой измеряется. Выходной сигнал цатчика, пропорциональный давлению Р , снимается с иэмерительной диагонали тензомоста, образованного тензодатчиками 5, расположенными на измерительной мембране 1. Датчик работает следующим образом. При подаче давления на мембрану 2 последняя прогибается, при этом усилие, развиваемое ею, перецается коаксиальным цилиндрам 4. Установленные межцу мембранами 1 и 2 с возможностью взаимного перемещения по продольной оси коаксиальшзш цилиндры 4 воздействуют на измерительную мембрану 1, в результата чего она прогибается, д&формируя танзоцатчики 5, при этом с мостовой электрической схемы снимается электрический сигнал, пропорциональный измеряемому давлению. Вследтсвие того, что набор коаксиальных цилиндров установлен по всей площади мембраны, обеспечивается высокая механическая устойчивость этого набора и нащежностъ работы при увеличенной длине цилиндров, что способствует уцапению измерительной мембраны с тензозацатчиками от зоны воздействия высоких температу5. Уцапение измерительной мембраны от мембраны, контактирующей с вы ркотемпературной срецой, в сочетании с интенсив3 10528 ным теппоотвопом по цпине цилиндров способствует ук еньшению температурных погрешностей. Кроме ToVo, поскопъ« ку наружнь1й циаметр коаксиальных ийпинпров равен диаметру разцепительной5 мембраны, а зазор межау цилиндрами в наборе не превышает ушаоенной толщины этой мембраны, исключается ее глубокая гофрировка при действии цавления, 984 а спецоватеггьно, ее жесткость не увепичивается при измерениях, т. е. имеется возможность использования тонкой мембраны, жесткость которой не оказывает существенного вгтящя на результаты иэмерення как в ньрмапьнык условиях работы, так и при высоких температурах, в результате чего также повышается точность измерений.

ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ, соцержаший закрепленные на противоположных торцах корпуса разцегштепьную и изме ритепъную мембраны, межцу которьпии расположено жесткое силоперецающее звено, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и надежности работы в условиях высоких температур, жесткое силсэтерецаю- щее звено выполнено в вице коаксиальных цилиндров, свободно расположенных один относительно цругого по. всей площади разделительной мембраны с зазо ром, не превыщающим ее удвоенную толщину.