Тензорезисторный датчик давления Советский патент 1988 года по МПК G01L9/04 

10 1l

Фиг.1

Иэобретеш1е относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения высоких давлений жидких и газообразных сред при нестационарных температурных режимах Стермоударе).

Цель изобретения - увеличение точности и чувствительности.

На фиг.1 представлено устройство, tO общий вид, разрез; на фиг.2 - вид А на фиг,1.

Устройство включает корпус 1, основание 2 и упругий элемент 3, выполненный в вид« стакана с днищем 4,, при 15 этом днище 4 стакана выполнено за од- но целое с основанием 2 и в нем выполнено углубление 5 со стороны подвода измеряемой среды. Упругий элемент 3 имеет четыре прорези 6 вдоль 20 оси, выполненные в днище 4 и стенках стакана на одинаковом расстоянии одна от другой на длину, меньшую высоты стакана, при этом стенки стакана разделены на равные части 7-10, 25 на которых закреплены тензорезисто- ры 1 - 14, В днище стакана 4 перпендикулярно к его оси выполнены проточки 15 и 16, расположенные над противолежащими частями 8 и 10 стакана, 30 имеющие ширину, не меньшую ширины указанных частей. Датчик имеет приемную полость 17,

Датчик работает следующим образом,35

При подаче среды , давление которой измеряется, тонкая часть днища 4 прогибается, преобразуя давление в усилие, Усилие передается частям 7- 10 стенки стакана. При этом части 8 40 и 10 испытывают деформации сжатия, а части 7 и 9 - растяжения, Тензоре- зисторы 11 - 14, установленные на частях стенки стакана, воспринимают продольные деформации разного знака: дЗ тензорезисторы 12 и 14 одного, а тен- зорезисторы II и 13 другого знака. Поскольку площади частей стенки стакана равны, деформации, воспринимаемые тензорезисторами, равны по аб- jo солютной величине и противоположны по знаку, Тензорезисторы объединены в мостовую измерительную цепь По относительному изменению их сопротивлений судят о величине измеряемого дав-55 дения.

При работе устройства в нестационарном температурном режиме (в условиях термоудара) тепловые потоки распространяются равномерно по частям стенок стакана. Равенство тепловых потоков достигается за счет подбора величины углубления 5 в днище стакана, диаметра приемной полости 17 и диаметра стакана 3, При правильном подборе указанных параметров тензорезисторы оказываются установленными в идентичных температурных условиях. Изменения сопротивлений всех четырех тензорезисторов равны, и они взаимо- компенсируют друг друга в мостовой измерительной цепи. В случае несоответствия тепловых потоков по сегментам в изготовленном упругой элементе возможна корректировка термоударной характеристики за счет смещения одних тензорезисторов относительно других тензорезисторов вдоль оси (при этом деформация по длине упругого элемента не меняется),

Датчик имеет высокую чувствительность и позволяет получить улучшенные метрологические характеристики и исключить температурную погрешность при термоударе.

Формула изобретения

Тензорезисторный датчик давления, содержаг ий корпус, в котором установлен упругий элемент, выполненный в виде стакана с основанием, при этом на поверхности стакана закреплены тензорезисторы, отличающий- с я тем, что, с целью увеличения точности и чувствительности, днище стакана выполнено за одно целое с основанием, в его стенках и днище параллельно оси стакана вьтолнены прорези на длину, меньшую высоты стакана, разделяющие его стенку на равные части, при этом в днище стакана перпендикулярно к его оси вьшолнены проточки, расположенные над противолежащими частями стенки стакана и имеющие ширину, не меньшую ширины указанных частей, причем тензорезисторы установлены на каждой из частей стенки стакана.

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет увеличить точность и чувствительность устр-ва. В корпусе 1 размещен упругий элемент 3 в виде стакана, днище 4 которого выполнено за одно целое с основанием 2. Прорези 6, выполненные в стенках и днище 4 стакана на длину, меньшую его высоты, делят его стенку на равные части, на которых закреплены тензорезисторы 11, 13, 14, объединенные в мостовую измерительную цепь. Проточки в днище 4 стакана имеют ширину, не меньшую ширины частей стакана, над которыми они расположены . 2 ил.