Датчик давления Советский патент 1988 года по МПК G01L19/04 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения быстропеременных давлений высокотемпературных рабочих - сред.

Цель изобретения - уменьшение погрешности измерения и увеличение ресурса работы.

На фиг. 1 показан датчик, общий IQ вид; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - вид А на фиг. 2.

Датчик содержит корпус t с каналами 2 охлаждения, чувствительный элемент 3, лепестковый клапан 4с 15 лепестками 5, размещенный в выходном канапе 6 охлаждения. Подвод хладо- агента осуществляется через входной канал 7.

Датчик работает следующим образом. 20 Давление рабочей среды воздействует на мембрану датчика, которая передает усилие на чувствительный элемент. Пьезоэлектрический элемент деформируется, на его обкладках возни- 25 кает электрический заряд который по соединительному кабелю поступает на вход регистратора.

Хладоагент, например вода, посту- пает во входной канал, омьшает чувст- 30 вительный элемент, мембрану и через лепестковый лотосообразный клапан, перекрьшающий выходной канал охлажде- ния датчика, поступает на выходной штуцер датчика, через который вьши- ,с вается. При измерении при нормальной температуре или при воздействии высокотемпературной рабочей среды с малой плотностью теплового потока, при котором температура хладоагента и 0 чувствительного элемента не превышает 40 - 60°С, т.е. датчик имеет минимальную температурную погрешность, лепестки клапана закрыты, образуя отверстие диаметром, обеспечивающим , полную замену объема хла,цоагента в подмембранной полости за время, меньшее температурной постоянной датчика (время, за которое температура чувствительного элемента датчика возрастает на при воздействии теплового потока максимальной плотности и температуры и заполнении подмембранной полости хладоагентом без протока, обычно для датчиков оно равно 3-5 с). ,

При повьш1ении температуры и плотности теплового потока рабочей среды возрастает температура мембраныs. а следовательно, и температура хладо50

-

IQ

15

20 25

30 ,с 0 , ,

0

агента, который, в свою очередь, нагревает лепестковый клапан, выполненный из материала на основе сплавов с . эффектом памяти формы, проявляющимся при температуре вьшге 40-60 С. Материал, из которого изготовлен клапан, может содержать 54-56% никеля и остальное титан; при этом он имеет следующие характеристики: предел прочности около 87 кгс/мм ; температура срабатывания приблизительно температура возврата формы около 40 С, теплоемкость 0,07 кал/(г.град.). Изготавливается клапан методом высокотемпературной деформации при 100%-ном раскрытии лепестков и последующей пластической деформации при температуре ниже температуры возврата. При нагреве лепестки клапана начинают рас- крьшаться, тем самым увеличивая диаметр отверстия для протока хладоагента, а значит, увеличивается выход хладоагента и улучшается охлаждение чувствительного элемента. При дальнейших колебаниях температуры и плотности теплового потока рабочей среды лепестки клапана открываются или за- крьшаются, тем самым поддерживая стабильный температурный режим работы чувствительного элемента датчика, что позволяет значитвотьно уменьшить температуру погрешности датчика, исключить воздействие на чувствительный элемент термоударов, что приводит к появлению ложных сигналов с датчика или даже разрушению чувствительного элемента.

Время полной замены объема хладоагента при полностью закрытых лепестках клапана, меньшее температурной постоянной датчика, обеспечивает максимальную защиту чувствительного элемента датчика от резких перепадов температуры и плотности теплового потока рабочей среды за счет своевременной регулировки величины расхода хладоагента.

Для того, чтоды скоростной напор струи хладоагента не влиял на работу лепестков канала, особенно при работе в условиях максимальной температуры и плотности теплового потока, т.е. при большом расходе хладоагента, лепестки клапана выполнены так, что раскрываются по ходу движения хладоагента.

Предлагаемая конструкция позволяет значительно увеличить ресур датчика

(в 10-100 раз) и повысить точность измерения на 30-50% за счет уменьшения влияния перепадов температуры и плотности теплового потока рабочей среды.

вода и отвода охлаждающей среды, отличающийся тем, что, с целью уменьшения погрешности измерения и увеличения ресурса работы, он снабжен лепестковым клапаном, размещенным в выходном канале охла кдения с лепестками, образующими усеченный конус, обращенный вершиной в сторону Датчик давления, содержащий корпус |О штуцера отвода охлаждающей среды,

Формула

изобрете Ния

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет уменьшить погрешность измерения и увеличить ресурс работы устр-ва. В выходном канале 6 охлаждения датчика размещен лепестковый клапан 4. При колебании т-ры и плотности потока рабочей среды лепестки клапана 4 раскрываются или закрьшаются, изменяя поток хладо- агента и поддерживая тем самым стабильный температурный режим работы чувствительного элемента 3.. Лепестки, вьтолненные из термочувствительного материала с деформационной памятью, образуют усеченный конус, обра1ценный вершиной в сторону штуцера .отвода хладоагента. 3 ил.

с входным и выходным каналами охлаждения, чувствительный элемент, размещенный в корпусе, и штуцеры для подФиг. 2

Составитель И. Невский Редактор В. Петраш Техред Л.Сердюкова Корректор В. Романенко

Заказ 4759/38

Тираж 847

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

при этом лепестки клапана выполнены из термочувствительного материала с деформационной памятью.

Вид Л

Фиг.

Подписное