Способ измерения давления емкостным датчиком Советский патент 1992 года по МПК G01L9/12 

Фиг. 1

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может найти применение в приборах для измерения индикаторного давления в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания.

Целью изобретения является повышение точности измерений за счет снижения температурной погрешности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения давления емкостным датчиком путем измерения электрической емкости между подвижной мембраной датчика давления, воспринимающей с одной стороны давление измеряемой среды, и электродом, расположенным с другой стороны, включающем предварительную регулировку датчика, во время градуировки датчика ограничивают перемещение мембраны в сторону измеряемой среды, создают на мембране со стороны электрода противодавление, измеряют полученную минимальную электрическую емкость, а в процессе эксплуатации датчика перед измерением давления аналогичным образом контролируют величину минимальной емкости и в случае ее несоответствия первоначальной восстанавливают ее значение путем перемещения электрода.

Сущность изобретения заключается в том, что при посадке мембраны на упор достигается первоначальный зазор 60. Поэтому Cmin К / до и, поддерживая посто- янным значение Cmin, автоматически выдерживается постоянным зазор 50, что обеспечивает компенсацию температурной погрешности.

Сравнение заявляемых технических решений показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что рабочую температуру датчика компенсируют путем установления постоянного зазора между подвижной мембраной и электродом. Это позволило установить соответствие признаков критерию новизна.

На фиг, t изображен датчик индикаторного давления, разрез; на фиг. 2 - графики изменения индикаторного давления.

Датчик состоит из электрода 1, соединенного с корпусом 2 через диэлектрическую втулку 3. Во втулке 3 выполнена резьба, в которую ввернут электрод. Подвижная мембрана 4 лежит на упоре 5 с

отверстиями 6 для подвода давления. В полость 7 подводится необходимое давление. Датчик работает следующим образои. Под действием давления Р, превышающим установленное в полости 7 давление РО, мембрана отклоняется в сторону электрода 1, зазор 5 уменьшается, емкость возрастает. При изменении давления Р менее Ро ; мембрана садится на упор 5,

при этбм зазор и емкость остаются постоянными (фиг. 2). В этот момент измеряется Cmin, и по ее значению электрод передвигается к мембране, если Cmin уменьшилось, либо от мембраны, если Cmin увеличилось.

Регулировка Cmin обеспечивает постоянный начальный зазор 50 между мембраной и электродом.

Экспериментальные исследования предлагаемого способа показывают, что

принципиально снижение погрешности датчика до 0,5%, что является очень незначительной погрешностью для датчиков такого типа.

Предлагаемый способ позволяет применить высоконадежный датчик емкостного типа для измерения переменных давлений в широких интервалах температур, что принципиально делает возможным проведение постоянных измерений давлений и на

этой базе построение управляющих и диагностических систем для ДВС и ряда других тепловых машин.

Фор м у ла изобретения Способ измерения давления емкостным

датчиком путем измерения электрической емкости между подвижной мембраной датчика давления, воспринимающей с одной стороны давление измеряемой среды, и электродом, расположенным с другой стороны, включающий предварительную градуировку датчика, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, во время градуировки датчика ограничивают перемещение мембраны в сторону измеряемой

среды, создают на мембране со стороны электрода противодавление, измеряют полученную минимальную электрическую емкость, а в процессе эксплуатации датчика перед измерением давления аналогичным

образом контролируют величину минимальной емкости и в случае ее несоответствия первоначальной восстанавливают ее значение путем перемещения электрода.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам измерения давления емкостным датчиком. Целью изобретения является повышение точности измерений за счет снижения температурной погрешности. Мембрану 4 устанавливаются относительно электрода 1 с постоянным начальным зазором до. который перед измерением проверяют. Для этого создается противодавление и мембрана 4 садится на упор 5. По выходному сигналу датчика проверяют постоянство зазора 50. Если он изменился, то. перемещая электрод 1, добиваются величины выходного сигнала, равного первоначальному, снятому во время калибровки. 2 ил.