Тензометрический преобразователь давления Советский патент 1986 года по МПК G01L9/04 

1 Изобретение относится к измерительной технике, в частности к тензорезисторным датчикам давления, и может найти применение для измерения давлений жидких и газообразных сред Цель изобретения - повышение чувствительности . На фиг. 1 представлен преобразователь, общий вид; на фиг, 2 - упругий элемент преобразователя. Преобразователь состоит из корпуса 1 , в котором расположен манометрический элемент 2 (мембрана, сильфон) со штоком 3, и упругого элемен та 4. Упругий элемент 4 выполнен в виде прямоугольной рамы, образующей внешнюю консоль 5, при этом одна сторона 6 прямоугольной рамы жестко закреплена в корпусе 1, а на противоположной стороне 7 выполнена внут ренняя консоль 8, соединенная со штоком 3. Внутренняя консоль 8 и сопряженная с ней сторона 7 прямоугольной рамы выполнены равномерно утолщенными, симметрично нейтральной плоскости рамы с толщинойН , превышающей толщину внешней консоли не менее, чем в 5 раз. На внешней консоли 5 закреплены тензорезисторы 9, объединенные в схему полного моста. Размеры упругого элемента выбираютс из следующего условия: pfb,3 м (} -2(-) где Е - модуль упругости материала упругого элемента; Ъ, Е, h - соответственно ширина, длина и толщина внешней консол L, Н - соответственно длина и толщина внутренней консоли; К - жесткость по силе манометри ческого элемента. Измерительный преобразователь ра ботает следующим образом. Манометрический элемент 2 под действием приложенного давления Р развивает перестановочное усилие, к торое через шток 3 передается на уп ругий элемент 4. Упругий элемент 4 прогибается под действием перестано вочного усилия, при этом деформация 322 поверхности внепней консоли 5 воспринимается тензорезисторами 9, изменение сопротивления которых пропорционально воздействующему давлению, и измеряется известной вторичной аппаратурой. Таким образом, использование преобразователя давления позволяет повысить чувствительность и, тем самым, уменьшить верхний предел измерения давления. Кроме того, преобразователь при го неизменной чувствительности позволяет использовать манометрический элемент с большей толщиной, что существенно повьш1ает стабильность метрологических характеристик преобразователя в условиях измерения давлейия агрессивных сред. Формул а изобретения Тензометрический преобразователь давления, содержащий корпус, внутри которого размещен манометрический чувствительный элемент со штоком и упругий элемент с закрепленными на нем тензорезисторами, выполненный в виде прямоугольной замкнутой рамы, консольно закрепленной в корпусе и несущей на противоположной своей стороне внутреннюю консоль, связанную со штоком, отличающийся тем, что, с целью повьшгения чувствительности, внутренняя консоль упругого элемента и сопряженная с ней сторона прямоугольной рамы выполнены равномерно утолщенными по всей их длине симметрично относительно нейтральной плоскости рамы, при этом геометрические параметры упругого элемента удовлетворяют соотношению О (() Е н где Е - модуль упругости материала упругого элемента; Ь, jFi - соответственно ширина, длина и толщина внешней консоли;L, Н - соответственно длина и толщина внутренней консоли; К„ - жесткость манометрического чувствительного элемента.

Изобретение относится к измерительной технике и используется для измерения давлений жидких и газообразных сред. Преобразователь содержит корпус 1 с размещенными в нем манометрическим элементом со штоком 3 и упругим элементом 4. Упругий эленент имеет форму прямоугольной рамы /1 образует внешнюю консоль 5. Одна сторона 6 прямоугольной рамы жестко закреплена в корпусе, а на противоположной стороне 7 вьшолнена внутренняя консоль 8, соединенная со штоком 3. Для повьшения чувствительности преобразователя внутренняя консоль и сопряженная с ней сторона прямоугольной рамы зтругого элемента вьшолнены равномерно утолщенными по всей их длине симметрично относительно нейтральной плоскости рамы. Размещенные на внешней консоли 5 тензорезисторы 9, объединенные в схему полного моста, воспринимают деформацию этой консоли при прогибе упругого элемента 4 под действием прилос женного давления. Форма выполне(Л ния упругого элемента приводит к повышению уровня этой деформации. Приведено соотношение, которому удовлетворяют геометрические параметры упругого элемента, 2 ил. ю 1C со го