Датчик давления Советский патент 1991 года по МПК G01L9/04 

Изобретение относится к измерительном технике и может быть использовано для измерения Оыстроперемен- ных высоких давлений в условиях действии термоударас

Целью изобретения является повы-- шоние точности за счет уменьшения температурной погрешности в условиях действия термоудара

На фиг, 1 схематически изображен длг.нк; на фиг02 - тензорезисторы расположенные на стержневом упругом элементе; на фиг03 - график распре- д„пения температуры по поверхности c i fp/кневого упругого элемента0

Датчик давления (фиг01) содержит корпус 1, воспринимающую мембрану 2, стержневой упругий элемет 30 На стержневом упругом элементе 3 (фиг.2) по интегральной технологии сформированы тензорезисторы: 4 и 5 - в нейтральной части плоской грани,

6 и 7 - пи Т.:нзгрези.:тгрн 4 и 5 установлены ь поперечном ичпр,1 лелии так, что их с:ер Г1ин сгг ™ женя на расстоянии Ь 1 - х ,р 9. .онца 1 снзорезнсторов Ь и 7, L i

НОВЛ ИНЫХ В ПрОДОЛЬНС. Пр-1РП(.МН

( -- длина продольнсго ген п резистора) о

Все тензорезкгторы Ъ - 1 о б 1;) единены в мостоную измерительн/ . Датчик работает следуютпг n -„ При подаче измеряемого р л«. ья на воспринимакяцую мсмбр иг- 2 (фш , 1) последняя преобразив давлеши в силу, которая передаете стержневому упругому элементу 3, Сгрр неиой упругий элемент 3 испытгвает деформацию, а вместе с ним и iензоретнс- торы 4-7 (тензорезисторы ч и 5 по-- перечиую деформацию растчжр}шя, а тензорезисторы Ь и 7 - продольную р,(- формацию сжатия)о Вследствие этого

С/)

,л

., ,

к

4.J

00

KJ

Х«А

на выходе мостовой измерительной цепи появляется сигнал, пропорциональный измеряемому давлению При действии термоудара, например, тем- поратурой Т -196°С (жидкий азот) и температурой Т 100 С (кипящая вода) температура на поверхности стержневого упругого элемента распределяется, как показано на фиг03 (рас- пределение получено на основе экспериментальных данных)о

В момент термоудара температура по поверхности, где установлены тен- эорезисторы 4-7, распределяется не- равномерно, т0ес имеет место градиент температуры по поверхности стерж нев И п упругого элемента по его длин

Поскольку распределение температуры по поверхности стержневого уп- ругог элемента в момент термоудара почти линейно (в действительности тэчьл средней температуры при термо- ударах различной температуры (плюс и минус) незначительно смещается от- -тгитпльно середины половинок тензо- Резисторов 6 и 7 вследствие нелиней- нчсти распределения температуры, то точка средней температуры совпадает с срединой половинок тензорезисто- ров -/ и 7 Именно в этом месте и у..т;)ювп ны поперечные тензорезисто- ры 4 и 5, т,с на расстоянии h

1/4 IT,O от концов продольных тен- зореэисторов, где IT,O. длина продольного тензорезистора.

Применение изобретения позволяет повысить точность за счет уменьшения температурной погрешности в условиях действия термоударао

Формула изобретения

Датчик давления, содержащий корпус, в котором закреплена мембрана, контактирующая со стержневым упругим элементом с тензорезисторами, закрепленными на его плоской грани, пр этом два первых тензорезистора установлены по краям грани вдоль оси г стержневого упругого элемента, а двг в ц .игральной части грани перпендикулярно и симметрично первым двум, причем тензопезисторы с помощью контактных площадок соединены в мостовую измерительную схему, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности за счет уменьшения температурной погрешности в условиях воздействия термоудара в нем тензо- резис1 фы, установленные в центральной часчи грани, расположены друг от- коги гечь и друга на рас-тояниь, равном полов -;. 1 ллины тензор- шс. |1Р;1 Ус тлнотпенного о краю гра;и«

Изобретение может быть использовано для измерения с быетропере- менных высоких давпенпй в у шовиях термоудара„ Цель - повышение точности поскольку распределение температу- ры по поверхности стержневого упругого элемента 3 в момент термоудара почти линейно, точка средней темпера туры совпадает с серединой половинок тен зг езисторсв (э .,7 В ус 1 ные ч-сгоы 4, 5, 3d счет чег ГЦ и. хипи vi r н- слция температурном погреми t . J i-.ji

фиг. 1

/

Т °г

ст

фиг.З