Преобразователь разности давлений Советский патент 1984 года по МПК G01L13/06 

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в устройствах для измерения давления путем преобразования его в перемещение упругого элемента с последующим измерением этого перемещенияИзвестны датчики разности давлений, содержащие корпус со штуцерами для подвода давлений, установленные в корпусе упругие элементы (например, сильфоны),. днища которых связаны через рычаги с преобразователем перемещения в электрический сигнал Cl. Недостатком этих преобразователе является ограниченный линейным участком деформации сильфона- диапазон измерения давления. Наиболее близким из известных технических решений к изобретению является преобразователь разности давлений, содержащий корпус, два штуцера для подвода измеряемых давлений, два одинаковых сильфона,уста новленных в корпусе, причем к днища сильфонов прикреплены штоки, которы размещены внутри пружин, контактирующих с направляющими упорами, и дифференциальный преобразователь 23 Недостатком известного датчика является недостаточно широкий диапа зон измерений. Целью изобретения является расширение диапазона измерений. Поставленная цель достигается тем, что в-преобразователе,содержащ корпус с двумя штуцерами дляподвод измеряемого давления, в котором уст новлены два измерительных сильфона, внутренние полости которых сообщают ся со штуцерами для подачи давления 4 и преобразователь перемещений, соединенный штоками с глухими торца ми сильфонов, на которых установлены пружины, контактирздощие свободны концом с направляющими упорами,каждая пружина вьшолнена с глухим внутренним каналом, которьй соеди иен с внутренней полостью соответст вующего измерительного сильфона. На чертеже представлен предлагае мый преобразователь. Преобразователь содержит корпус с развитой поверхностью, обеспечива щей интенсификатдаю конвективного теплообмена, В корпусе установлены измерительные сильфоны 2 и 3, подвод Измеряемых давлений во внутреннюю полость которых осуществляют с помощью штуцеров А и 5, ввернутых в корпусе, К днищам сильфонов прикреплены mtoKH 6 и 7, пропущенные через направляющие упоры 8 и 9. В направляющих упоров установлены пружины 10 и11, вьтолненные с внутренним каналом, причем концы пружин, упирающиеся в направляющие упоры, заглушены, а другие концы через отверстия в днищах сообщаются с внутренними полостями 12 и 13 измерительных сильфонов. На концах штоков установлены цилиндрические диэлектрики 14 и 15, размещенные в .полостях конденсаторов, образованных центральным электродом 16 и электродом 17, а также центральным электродом 16 н электродом 18, соответственно. Центральный электрод закреплен на диэлектрической стойке 19, На аналогичных стойках 20 и 21 закреплены два периферийных электрода. Дпя электрического контакта внутри стоек проложены соединительные провода, выведенные на клеммы для электрода 22 и периферийных электродов 23 и 24, Для температурной компенсации внутри корпуса установлен кольцевой диэлектрик 25, электрод 26 на диэлектрической стойке 27 и клемма 28. Работа устройства осуществляется следующим образом, Измеряемые давления через штуцеры 4 и 5 подаются во внутренние полости 13 и 12 сильфонов 2 и 3, При этом измеряемая среда заполняет также внутренние полости пружин 10 и И, изменяя их жесткость. Под действием измеряемых давлений Р и Р, днища сильфонов перемещаются, сжимая пружины 10 и 11 и перемещая штоки 6 и 7,В результате этого диэлектрик 15 вводится в межэлектродное пространство электродов 16 и 18. При этом увеличивается емкость конденсатора, образованного этими электродами. /51электрик 15 был первоначально введен на половину длины электродов 16 и 18. Одновременно диэлектрик 14 выводится из межэлектродного пространства электродов 16 и 17, В результате емкость конденсатора, образованного этими электродами, уменьшается.

3

Необходимо отметить, что предлагаемая конструкция предусматривает защиту устройства от односторонних подач давления, а также позволяет расширить диапазон измерений. Это поясняется следующим. При росте давления во внутренних полостях сильфонов 12 и 13 одновременно растет давление во внутренних полостях пружин 10 и 11. В результате этого увеличивается жесткость указанных пружин, что переводит характеристику пружины для давлений, близких к критическим, на участок, параллельный оси давления, когда переме125485d

щение штоков с ростом давления уже не происходит.

Для компенсации изменения температуры используется конденсатор, образованный корпусом 1, диэлектриком 25 и электродом 26. В результате температурное изменение емкости конденсатора за счет изменения диэлектрической проницаемости компенси,руется изменением емкости основного преобразователя перемещений вследствие изменения от температуры геометрических размеров сильфонов и штоков.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ рАЗНОСТИ . ДАВЛЕНИЙ, содержащий корпус со штуцерами, в котором установлены два измерительных сильфона, внутренние nojjocTH которых соединены со штуцерами, и преобразователь перемещений, соединенный штоками с глухими торцами сильфонов, на которых установлены пружины, контактирующие свобод- ным концом с направляющими упорами, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерений, в нем каждая пружина выполнена с глупим внутренним каналом, который соединен с внутренней полостью соотвЪтствующего измерительного сильфона.