Датчик давления Советский патент 1988 года по МПК G01L9/04 

Изобретение относится к измерителной технике и может быть использовано для измерения давлений в условиях быстропеременных высоких температур .

; Целью изобретения является повьш1е ние точности измерения давления в условиях быстропеременных высоких температур,

Сущность предлагаемого техничёс- кого решения заключается в том, что распределение температуры по площади измерительной мембраны максимально прибли55(ается к равномерному закону путем выбора материала казкдого коак- сйалъного цилиндра силопередаюЕ его заена с определенным коэффициентом теплопроводности-, а также в том, что шнliмизaция влияния температурного удлинения силопередающего звена оез Ществпяется посредством выбора зкачення жесткости р азделительной мембраны в 115 раз меньше жесткости измерительной мембраны.

,

На фиг;1 показан датчик давления (жесткое, силопередающее звено в виде коаксиальных цилиндров и корпуса) разрез; на - график распределения температуры по площади измери- Тельной мембраны в каждьш п-й момент времени в случае, если все ци линдры силопередающего звена изготовлены из одног о материала5 на фиг.З - график распределения температуры по шющадиз измерительной мембраны датчика . .

Датчик содержит разделительную ме 5брану 1 5 корпус 2, измерительную мембрану 3j коаксиальные цилиндры 4 силопередающего звена,

Начальная темтхература измеряемой Среды Тд соответствует значеник температурь; в момент времени &, , , ,, . о f - п-е моменты .времени,

Пред.пагаемая конструкция высокотемпературного датчика давления предполагает выбор материала ка кдого цилиндра по его коэффициенту теплопроводности по зависимости

Л, - Л,

. 1 г.

где , - коэффициент теплопроводности первого цилиндра, расположенного по центру ; 1ембраны;

Q5 0

5

О

jO

5

Q

j

i. - порядковьй ..номер цилиндра (с увеличением по мере удаления от центра мембраны)..

Чтобы получить распределение тем- пе ратуры по площади измерительной мембраны (фиг.З), необходимо выбрать материалы цилиндров силопередающего звена такими, чтобы их коэффициенты теплопроводности увеличивались от центра мембраны к периферии по квадратичному закону.

Чтобы практически исключить влияние температурных удлинений силр- передагощего звена на точность измерений, отношение жесткостей разделительной и измерительной мембран сле- дует выбрать не более 0,0087. При действии измеряемого давления разделительная , мембрана 1 через цилиндры 4 передает перемещение на измерительную мембрану 3, которая связана с преобразователем перемещения в элек-трический сигнал.

Технико-экономическим преимуществом предлагаемой конструкции датчика, является то, что динамическую тем- пературн пю погрешность в нестационарном температурном режиме при скорости изменения температуры v 100°С/ /с можно снизить на порядок.

Формула изобретения Датчик давления, содержащий закрепленные на -противоположных торцах корпуса разделительную и измерительную мембраны, между кото,рыми распо- . ложено жесткое силопередающее звено в виде коаксиальных цилиндров, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности измерения в условиях быстропеременных высоких температур, в нем каждый цилиндр, силопередающего звена выполнен из материала, ког ффициент теплопроводности KOTOi5oro определен из зависимости

Л-, А, ,

где 7k, - коэффициент теплопроводности первого цилиндра, расположенного по центру мембраны; i - порядкГовый номер цилиндра, а отношение жесткостей разделительной и измерительной мембран состаЗля ет не более 0,0087.

Л

f,Mf1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения.давлений в условиях высоких температур с повьпиен- ной точностью. При действии давления закрепленная на торце корпуса 2 разделительная мембрана 1 через сило- .J передающее звено в вид коаксиальных цилиндров 4 передает перемещение на измернтельн по 3 мембрану, которая связана с преобразователем. За счет выбора соответствующего материала каждого щетиндра 4 с определенным коэффициентом теплопроводности распределение температуры по площади измерительной мембраны максимально прибл11жается к равномерном закону. Влияние температурного удлинения/ силопередаквдего звена уменьшено за счет подбора соотношения жесткостей разделительной I и измерительной 3 мембран, которое выбра но не более 0,0087. Все это позволяет повысить точность измерения давления в условиях быстроменяющихся высоких температур. 3 ил. (ЯЭ рт фие. 1

фие.З

Составитель И.Невский - Редактор А.Шандор Техред м.Моргентал Корректор М.Демчик

Заказ 4418/39

Тираж 847

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва,, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное