Преобразователь давления Советский патент 1990 года по МПК G01L9/04 

(46) 30.08.90. Бюл. № 32

(21)4I69664/24-IO

(22)I7.II.86

(71)Центральйоа проектпо-конструк- торское бюро теплоэнергетического приборостроения и средств автоматизации Теплоприбор

(72)В. Н. Горхов, А. Н. Залетов, В, С, Усиков, Б. А. Филимонов

и А, А, Шмелев

(53)531.787(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР 800743, кл. G 01 L 9/04, -1979.

Авторское свидетельство СССР (с 1165136, кл. G 01 L 9/04, 1983.

(54)ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ

(57)Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и позволяет повысить чувствительность устройства. В преобразователе упругий чувствительный элемент состоит из размещенных на рсновании 5 параллельно друг другу рабочей I и компенсационной 3 прямых трубок с глухим концом, на среднюю часть которых Hat мотаны обмотки 2, 4 из тензочувстви- тельного микропровода в стеклянной оболочке. Каждая трубка имеет в поперечном сечении форму овала Кассиш с постоянной овала а, связанной с половиной с фокусного расстояния овала соотношением с а с т/2. Отношй- ние длины трубки к диаметру описанной вокруг ее поперечного сечения окружности составляет не менее четырех. Изменение давления в полости трубки - I вызывает деформацию ее поверхности, приводящую к изменению сопротивле ния обмотки 2. 1 з.п. ф-лы, 5 Ш1,

/

fff

.(. / J

ю

о

hS

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, а более конкретно к тензометрическим преобразователям давления, предназначенным для работы в области измере- «ия малых давлений (60 Па - 100 кПа)

Цель изобретения - повышение чувствительности преобразователя.

На фиг, I изображен предлагаемый преобразователь, разрез} на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. I; на фиг. 3 - форма поперечного сечения трубки в виде овала Кассини с постоянной а в интервале с а с /2; на фиг. 4 - форма поперечного сечения трубки в виде овала Кассини с одним гофром; на фиг. 5 - форма поперечного сечения трубки в виде овала Кассини с двумя гофрами.

Преобразователь содержит рабочий отрезок полой трубки I, на который намотана обмотка 2 из тензочувстви- тельного литого микропровода в стеклянной оболочке, и компенсационный отрезок трубки 3, на который намотан обмотка 4 из того же микропровода.

Трубки 1 и 3 открытыми концами за креплены параллельно друг другу на - общем основании 5, в котором имеются два сквозных отверстия, через которые трубка 1 сообщается с измеряемой средой, а трубка 3 - с атмосферой.

Другие концы трубок и 3 закрыты заглушками 6. Для защиты от ме ха- нических повреждений и воздействия окружающей средь основание 5 с трубками 1 и 3 герметично установлено внутри цилиндрического кожуха 7, а с противоположной стороны кожуха установлена колодка 8 с контактами 9

Для электрической связи обмоток 2 н 4 с контактами на вогнутых участках трубок I и 3 закреплены контакт- ные пластины 10.

Преобразователь работает следуют щин образом.

При изменении давления в полости рабочей трубки 1 поверхность трубки деформируется, вызывая соответственно изменение длины, а следовательно, и сопротивление намотанной иа нее обмотки 2, которое преобразуется известными, методами в стандартнЬяй выходной сигнал.

Выполйение намотки литым микро- п{)рводом в стеклянной оболочке и расположение ее в зоне максимальной чув

-

Q

Q

,

5

0

5

ствительности трубки, рлвной мм (при отношений длины трубки к описанному вокруг ее поперечного сечения диаметру, равном не менее четырех), дает возможность повысить чувствительность преобразователя на порядок. Этому же способствует выполнение формы поперечного сечения трубки в виде овала Кассини с постоп ной опяла а в интервале с а г с /2, где с - половина фиксированного фокусного расстояния.

Такая форма выбрана для давления 10 - 600 кПа н является оптимальной при диаметре заготовки трубки не более I4 мм и толщине стенки трубки t 0,08 мм, причем геометрические параметры овала должны находиться п следующих зависимостях:

2с (0,8-),l) и --7, 90.

Из приведенных зависимостей видно, что толщина стенки трубки (t) должна быть минимально возможной (для сплава 36НХТ10 толшина стенки выбрана равной 0,08 мм) с целью сохранения минимальных габаритов и массы преобразователя.

Для измерения давлений в диапазоне 4 - 10 кПа диаметр заготовки труб- кн () равен DTP 14-19 мм, а форма поперечного сечения трубки вы- лолнена в виде овала Кассини, на вогнутых участках которого имеется по одному гофру, не выстулающему за пределы касательной к выпуклым периферийным участкам овала, что повышает чувствительность преобразователя в 1,5-2 раза, причем отношение

2с

-- 7, 150. Для измерения давления меС

нее 4 КПа диаметр 7 19 мм, а форма поперечного сечения трубки выполняется в виде овала Кассини с двумя и более гофрами, что повышает чувствительность, причем отношение 2c/t 7/ 200.

Формула изобретения

. Преобразователь давления, содержащий Корпус, ocHOBaHVTe и упругий чувствительный элемент, состоящий из рабочей и компенсационной прямых бок с глухим концом, на среднюю часть которых намотан теняочувстви- i тельный микропровод в стеклянной обо лочке, отличающийся

тем, что, с целью повьпиения чувствительности, в нем трубки установлены на основании параллельно друг другу и каждая трубка имеет в поперечном сечении форму овала Кассини с постоянной овала а, определенной из соотношения с а г с -/2, где с - . половина фокусного расстояния овала, причем отношение длины трубки у. диаметру описанной вокруг ее поперечноШиг.2

/(acomcMf ff

фиг.

го сечения окружности составляет не менее четырех.

Ср1/г.З

с

фиг.5