Датчик давления Советский патент 1986 года по МПК G01L19/04 G01L9/08 

Изобретение относштся к измерительной технике и может быть использовано для измерения давления среды с высокой температурой, напримерj в цилиндре двигателя внутреннего сгорания . Цель изобретения - повышение чувствительности . На фиг. 1 схематически представлен предлагаемый датчик давления с упором, выполненным в гайке; на фиг. 2 и 3 - регулируемый упор; на фиг. 3 - 5 - упор с опорой-проставкой. Датчик состоит из корпуса 1, име ющего полость для охлаждающей жи,цкости, гофрированной мембраны 2, жестко закрепленной по контуру гайкой 3) в которой выполнены отверсти для прохода газов и жесткий упор 4 В корпус 1 ввернут чувствительный элемент, состоящий из тарельчатого подпятника 5, пьезокварцевых шайб 6 и 7, регулировочного винта 8 с контргайкой 9, изолятора 10, токосъемника 1, соединенного с центральным электродом 2 изолированным проводником 13. Пьезокварцевые шайбы 6 и 7 изолированы с помощью труб . ки 14 из силиконовой резины, В верх ней части датчик герметизирован резиновым уплотнением 15, Толщина разделительной мембрат,: рассчитана на порог срабатывания 0,01 - 0,03 МПа, поэтому ее толщина выбрана 0,03 - 0,05 мм. Однако в ци линдре двигателя внутреннего сгорания давление может достичь 15 20 МПа (например, при наддуве дизелей). Для предотвращения такой тонкой мембраны от разрушения при высо ких давлениях она ложится на тарель чатый подпятник. 5, который установлен в цилиндрической полости датчика. Зазор между боковой стенкой полости и подпятником, который обеспе чивает беспрепятственное перемещени подпятника и не позволяет разрушить ся мембране, не должен превьщгать уд военной толщины мембраны. Предварительный натяг кварцев создается с помощью регулировочного винта 8 Пр вворачивании винта 8 в корпус I квар цы 6 и 7 зажимаются между торцом реггулировочного винта 8 и упором 4. На плоскостях кварцев 6 и 7 появляю ся заряды от предварительного натяг 94 При измерении давления, например, в цилиндре две газы проходят через отверстия в гайке 3, создают усилие через раздел1ительную мембрану 2 и тарельчатый подпятник 5 на кварцы 6 и 7. На плоскостях кварцев 6 и 7 появляются заряды, пропорциональные величине создаваемого усилия. Предварительный натяг кварцев можно осуществить не только с помощью регулировочного .винта 8, но и регулируемым упором 4 (фиг, 2 и З), для фиксирования положения которого служит г.ка 17. Для снижения температурных и контактных напряжений и обеспечения равномерного распределения давления по всей площади мембраны между упором и мембраной помещена опора-проставка 16, Проставка 16 может быть помещена в центральное отверстие упора (фиг, 5), а также опираться на регулируемый упор (фиг.З) или шаровидный у.пор, выполненный в гайке (фиг. 4). Кроме того, для сш1жения температурных напряжений проставка 16 и упор 4 выполнены из материала с малым коэффициентом теплопроводности и линейного расширения, например циркониевой керамики, . Отсутствие стаканчика и применение тонкой нежесткой по существу только разделительной мембрантз, опирающейся на упор, повышает-чувствительность, линейность и уменьшает температурную погрешность датчика давления, что позволяет получить более достоверные данные о характере изменения давления среды. Такое конструктивное исполнение пригодно не только для пьезокварцевого, но и для других типов датчиков, например тензорезисторного. Формула изобретения 1,Датчик да.1зления5 содержащий корпус с входным штуцером и чувствительный элемент в виде, пьезокристаллов, помеще 1ных в защитную оболочку, опирающийся .через силопередающий элемент на мембрану., жестко укре1гпенную по контуру в корпусе, отличающийся тем, 4TOj с целью повышения чувствительности, он снабжен упором, установленным во входном штуцере с внешней стороны мембра1-гы, 2,Датчик по По 1, отличающийся тем, что в нем упор выполнен регулируемым.

фие.2.

сриг.З

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить чувствительность датчика. Во входном штуцере 3 с внешней стороны мембраны 2 установлен регулируемый упор 4, с помощью которого осуществляется предварительный натяг пьезокварцевых шайб 6 и 7. Для снижения температурных напряжений упор 4 выполнен из материала с малым коэффициентом теплопроводности и линейного расширения. При измерении давления газа действуют через мембрану 2 и тарельчатый подпятник 5 на пьезокварцевые шайбы Q 6 и 7, на.плоскостях которых появля iS ются заряды,-пр.опорционалыше вели(Я чине усилия. 1 з,п. ф-хгы, 5 ил. ю sa 01 х 4

т

дзие.

фие.5