Устройство для измерения давления Советский патент 1991 года по МПК G01L11/00 G01L11/02 G01L7/06 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам, предназначенным для измерения давления,

Цель изобретения - повышение точности измерения.

На фиг, 1 схематично представлено предлагаемое устройство; на фиг.2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - функциональная электромеханическая схема.

Устройство для измерения давления состоит из корпуса 1, выполненного, например, в виде четырехгранной призмы, на сторонах которого расположены ок- на2срамками 3, в которых находятся фотоприемники 4, причем рамки 3 расположены в окнах 2 с возможностью перемещения вдоль оси корпуса. Внутри корпуса расположены светоотра- жательная двухгранная призма 5, сильфон б, крышка 8, в которой находится источник 9 света с отражателем 10.

Светоотражательная призма 5 жестко закреплена основанием к сильфону 6 и расположена в корпусе 1 так, что свет от источника 9 света направляется на вершину призмы 5. Другой стороной сильфон б крепится к фланцу 7, позволяющему герметично подсоединить устройство к камере, в которой производится измерение давления.

На другом торце корпуса 1 расположена крышка 8, в которой находится источник 9 света, размещенный в фокусе отражателя 10. Регулировочные винты 11 с пружинами 12, находящиеся с наружных сторон корпуса 1, служат для регулировки и фиксации положения 3 с фотоприемниками 4 относительно призмы 5, причем фотоприемники в рамках 3 устанавливаются со смещением

друг относительно друга на величину хода призмы 5. С наружной стороны окна 2 затемняются крышками 13. Фотоприемники к устройству 14 регистрации сигналов

подсоединены встречно, т.е. положительные клеммы одного фотоприемника подключены к отрицательным клеммам другого фотоприемника ( фиг.З).

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы производят регулировку положения фотоприемников 4 (установка нуля). Для этого, без подключения устройства к рабочей камере включают источник 9 света, параллельный пучок которого направляют на вершину призмы 5. Отражаясь от призмы 5, пучок попадает на фотоприемники 4, вызывая фотоэффект.

Рассогласование электрического сигнала с выходов фотоприемников принимают за 0 (ноль) или некоторую начальную величину давления, удобную для измерения.

Затем с помощью ланца 7 устройство подсоединяют к рабочей камере,в которой производится измерение давления. Под действием давления - разряжения в рабочей камере сильфон 6 деформируется, жестко закрепленная на сильфоне призма 5 перемещается вдоль оси корпуса, увеличивая площадь освещения фотоприемника и уменьшая площадь освещения другого фотоприемника, тем самым рассогласование

фототоков с выходов фотоприемников 4 будут пропорциональны величине измеряемого давления. Благодаря встречному включению фотоприемников влияние изменения температуры, освещенности и других внешних воздействий на выходной

сигнал не искажает результата и проводит к повышению точности измерения.

Формула изобретения Устройство для измерения давления, включающее оптический датчик давления, содержащий установленный в корпусе сильфом, два фотоприемника, источник света и регистратор, отличающ ееся тем что, с целью повышения точности, датчик давления снабжен светоотражающей правильной двугранной призмой, основание которой жестко закреплено на подвижном торце сильфона, а вершина направлена в сторону закрепленного в корпусе источника света, расположенного по оси сильфона, при этом источник света снабжен вогнутым сферическим отражателем, диаметр которого не менее диаметра окружности, описывающей основание призмы, причем источник света расположен в фокусе отражателя, а фотоприемники установлены

в корпусе напротив граней призмы на равном расстоянии от них параллельно оси сильфона и сдвинуты относительно друг друга в противоположные стороны так, что один из торцов фотоприемников расположены на одной прямой, лежащей в плоскости, проходящей через середину призмы перпендикулярно ее высоте, длина которой не превышает длины рабочей поверхности фотоприемника, при этом фотоприемники снабжены регулировочными винтами, установлены с возможностью смещения вдоль оси сильфона и подсоединены к регистратору встречно.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам, предназначенным для измерения давления. Целью изобретения является повышение точности измерения. Цель достигается тем, что в устройстве с сильфонным датчиком давления светоотражательный элемент выполнен в виде правильной двухгранной призмы 5, основание которой жестко закреплено на торце сильфона 6, а вершина направлена в сторону источника 9 света и находится на главной оптической оси датчика, источник 9 света снабжен отражателем 10 и установлен в его фокусе таким образом, что сформированный параллельный пучок света падает на вершину призмы 5 и равномерно освещает ее грани, число фотопиемников 4 равно числу граней призмы и каждый из них установлен с возможностью смещения, например при помощи регулировочных винтов 11, друг относительно друга на величину хода призмы 5 и размещен напротив соответствующей грани призмы 5 в пучке отраженного света перпендикулярно его лучам. Фотоприемники установлены на равном расстоянии от граней призмы 5 в плоскости, перпендикулярной высоте призмы и проходящей через ее середину таким образом, что одна пара торцов фотоприемников установлена на одной прямой, при этом фотоприемники к устройству регистрации сигналов подсоединены встречно, а призма 5 выполнена с высотой не более длины рабочей поверхности фотоприемника, причем размеры сформированного пучка света не менее диаметра окружности, описывающей основание призмы 5. 3 ил.

Фиг. 2

Фиг.З