Способ установки датчика давления в твердеющую среду Советский патент 1985 года по МПК G01L9/04 

5

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть исползовано для измерения давлений в жестких усадочных материалах (бетон, гипс, композитные материалы на основ эпоксидных смол и т.д.).

Цель изобретения - устранение пустот между отвердевшей средой и чувствительным элементом датчика, вызываемых усадкой среды в процессе ее отверждения, а также устранение натекания пропитывающего состава по краям чувствительного элемента при обжатии прокладки среды.

Сущность способа заключается в том, что к чувствительному диску прикрепляется прокладка из низкомодульного материала (например, поролона) , составляющая 0,1-0,15 толщины датчика и пропитанная клеем. При усадке среды и увеличении образованной датчиком полости возникаю микрозазоры между чувствительным элементом датчика и поверхностью полости, нарушающие его работу. Закрепление на датчике низкомодульной прокладки приводит к тому, что прокладка уже под действием веса среды значительно сжимается. При возникновении микрозазоров прокладка

расправляется и за счет упругого восстановления постоянно находится в контакте с поверхностью среды. Так как прокладка пропитана эпоксидным клеем, то после его отверждения и отверждения среды, в которой установлен датчик, между воспринимающим давление опорным элементом измерительной системы датчика и поверхностью полости в среде оказывается плотно закрепленной жесткая прокладка. Практически это не влияет на жесткость датчика и на его работу. При этом важно, чтобы отверждение прокладки происходило после по крайней мере начального отверждения среды, в течение которого происходит основная ее усадка. Для того, чтобы варьировать отверждение эпоксидного клея, в него добавляют бензин, соетавляющий 5-100% объема эпоксидного клея. Это позволяет в 10 и более раз увеличить время отверждения клея и обеспечить его задержку по отношению к времени отверждения среды. При вторичном использовании датчика необходимо устранить прокладку с отвердденным клеем и установить новую

Для этого прокладку еще до пропитки эпоксидным клеем крепят к диску клеем, состоящим по объему из 65% ацетона, 30% канифоли, 5% веретенного масла. После высыхания этот клей достаточно просто удерживает прокладку при работе датчика (достаточная прочность клея на сдвиг) и в то же время позволяет при необходимости снять ее сдатчика (малая прочность на расстояние из-яа хрупкости клея).

Для предотвращения выдавливания кле из прокладки под давлением вьшележащег слоя средыпоры прокладки заполняем клеем следующим способом.После закреплени прокладки на мембране ее опускают в слой клея,по глубине примерно равный толщине прокладки, и сильно сжимают, удаляя воздух из пор. Затем прокладке дают возможность свободно распрямиться, благодаря чему поры прокладки заполняются клеем. Затем, наложив на прокладку металлическую пластину такой же формы, прокладку сжимают до давлений, соответствующих величине нагрузки от веса среды при закладке в нее датчика, и удаляют выдавленный клей. Это исключает выдавливание клея из прокладки при размещении датчика в среде.

На чертеже изображен датчик с прокладкой, общий вид.

Датчик содержит корпус 1, заполненньй жидкостью, диск 2, измерительную мембрану 3 с тензорезисторами, компенсационные тензорезисторы в камере 4 с жидкостью и мембраной, удерживающую пластину 5 и прокладку 6.

После отверждения материала и эпоксидного клея и приложения давления к материалу, благодаря относительно малой жесткости пластины, давление через диск 2 передается почти полностью жидкости, заполняющей корпус 1 датчика. Вследствие большой площади диска и малой площади измерительной мембраны 3, а также практически несжимаемости жидкости прогиб мембраны 3, достаточный для получения измерительного сигнала, вызывает весьма малое смещение диска 2. Так как прокладка 6 с отвержденным эпоксидным клеем имеет толщину, малую по сравнению с толщиной датчика, и обладает достаточно высокой жесткостью, то и жесткость датчика оказывается высокой. Это необходимо для его нормальной работы в жестких средах.

3 11869754

Для исключения влияния температур-в ней и деформации мембраны соответного расширения жидкости служит каме-ствуют температурным деформациям изра А с жидкостью и компенсационныммерительной мембраны, а сигналы отработензорезистором. Объем камеры и мем-чего икомпенсационного тензорезистобрана над ней подобраны так, что5 ров,вызванные температурнымрасширенитемпературное расширение жидкости. ем жидкости,компенсируют один другой.

1. СПОСОБ УСТАНОВКИ ДАТЧИКА ДАВЛЕНИЯ В ТВЕРДЕЩУЮ СРЕДУ, при котором датчик заливают средой в жидкой фазе, отличающийся тем, что, с целью устранения пустот между отвердевшей средой и чувствительным элементом датчика, вызываемых усадкой среды в процессе ее отверждения,- перед заливкой среды на чувствительный элемент помещают пористую эластичную прокладку, пропитывают ее составом холодного отверждения, время отверждения которого превьшает время отверждения среды. 2. Способ ПОП.1, отличающийся, тем, что, с целью устранения натекания пропитывающего состава по краям чувствительного элемента при обжатии прокладки средой, после пропитки составом прокладку сжимают имитационным нагружением до давлений, равных давлению среды в жид$5 кой фазе, а потекший по краям чувст(Л вительного элемента состав удаляют.