Датчик давления Советский патент 1989 года по МПК G01L9/08 

ел

о

Од 00

3ч

Изобретение относится к контроль- но-измерительно технике и предназначено для измерения быстроперемен- ных давлений на объектах, требующих повьтпенной механичес1.:ой надежности при ооздействии высоких уровней вибрации ударов и работающих в широких температурных диапазс(1ах.

Целью изобретения является повы- шение надежности и увеличение ресурса работы.

Нл фиг,1 показан датчик давления, разрез; на фиг.2 - форма пружин .

Датчик состоит из корпуса I с мембраной 2, пьезоэлемента 3 с электродами А, основания 5, соеди})енного с корпусом сваркой и изготовленного с гермовводг.ми 6, каждьп из которых состоит из токосъемника 7, имеющего зигзагообразный профиль, концы которого расположены по оси отверстия. В месте изгиба токосъемника 7 установлены шайбы 8 высотой равной двум ра- диусам изгиба токосъемника, делящие гермоввод на секции из изоляторов 9, выполненных, например, из стекла. На конце токосъемника 7, вх ;: ящего в пьезоэлемент 3, закреплены пр :кины 10, упирающиеся в стенки глухого отверстия пьезоэлемента и контактирующие с токопроводящим покрытием 1 , нанесенным на стенки и электрически соединенным с электродами 4, причем концы пружин 10 равномерно распределены по окружности.

Датчик работает следующим образом Давление, воздействующее на мембр ну 2, передается на пьезоэлемент 3, на электродах 4 которого генерируетс электрический заряд, пропорциональный измеряемому давлению и снимаемый токосъемниками 7,

В случае прорыва мембраны 2 в процессе работы рабочая среда, попавшая во внутреннюю полость датчика, воздействует на гермоввод 6, Гермоввод состоит из нескольких изоляторов 9 и в случае возникновения трещины в первом изоляторе она не передается другому, так как они разделены шайбой 8, что сохраняет герметичность узла. Шайба 8 также является дополнительным термоизолятором при резком перепаде температуры рабочей среды и изолятора 9. Материалом шайбы 8 служит диэлектрик, например слюда.

д

5

2025 0 35

д

5

0

5

Кроме того, шамба 8 препятствует возникновению трещин в изоляторе 9 в области изгиба токосъемника 7 за счет того, что место изгиба выттесе- но за пределы изолятора и находится в в теле шайбы.

Для уменьщения напряжения на срез, которое возникает в первом изоляторе 9 гермоввода 6 при прорыве мембраны 2 от давления рабочей среды, токосъемник 7 вьпюлнен под наклоном к оси симметрии.

Электрический контакт между токосъемником 7 и электродом 4 пьезоэлемента 5 осуществляется концами нескольких пружин 10 (фиг.2), расположенных равномерно по окружности, причем выступающие концы пружин 10 выполнены большего размера, чем радиус глухого отверстия пьезоэлемента, что увеличивает надежность электрического контакта при любом направлении механического воздействия.

Таким образом, применение предлагаемой конструкции позволит повысить электр1гческую и механическую надежность, увеличит ресурс работы, герметичность датчика при эксплуатации в жестких условиях воздействия механических факторов (давления, вибрации, ударов, линейных ускорений).

Формула изобретения

Датчик давления, содержащий корпус с мембраной, пьезоэлемент с электродами, размещенный между мембраной и основанием, в отверстиях которого расположены гермовводы с изоляторами и токосъемниками, концы которых размещены в углублениях с токопрово- дящими покрытиями, вьтолненных в пье- зоэлементе, отличающийся тем что, с целью повышения надежности и увеличения ресурса работы, в нем изоляторы гермовводов вьшол- нены в виде равномерных секций, разделенных демпфирующими щайбами, а токосъемники выполнены изогнутыми в продольном направлении и имеют зигзагообразный профиль с прямолинейными концами, расположенными по оси отверстий, при этом демпфирующие шайбы расположены в местах изгибов токосъемников и выполнены с толщиной, равной двум радиусам изгиба токосъемника, а на концах токосъемников, входящих

515063116

в углубления пьезоэлемента, закрепле- по окружности и контактирующими с тоны пружины с концами, расположенными копроводящим покрытием углубления.

Изобретение относится к измерительной технике , в частности, к датчикам давления, и направлено на повышение надежности и увеличение ресурса работы датчика. Датчик состоит из корпуса 1 с мембраной 2, пьезоэлемента 3 с электродами 4, основания 5, изготовленного с гермовводами 6, каждый из которых состоит из токосъемника 7, имеющего зигзагообразный профиль, концы которого расположены по оси отверстия. В месте изгиба токосъемника 7 установлены демпфирующие шайбы 8, делящие гермоввод на секции из изоляторов 9. На конце токосъемника 7, входящего в пьезоэлемент 3, закреплены пружины 10, упирающиеся в стенки глухого отверстия пьезоэлемента 3 и контактирующие с токопроводящим покрытием 11, нанесенным на стенки и электрически соединенным с электродами 4. Концы пружин 10 равномерно распределены по окружности. В случае прорыва мембраны 2 и возникновения трещины в первом изоляторе 9 рабочая среда не проходит далее на другой изолятор, т.к. изоляторы разделены шайбой 8, и герметичность узла сохраняется. Шайба 8 препятствует также возникновению трещин в изоляторе 9. 1 ил.