Датчик давления Советский патент 1992 года по МПК G01L9/08 

Фиг.1

Изобретение относится к датчикам давления для измерения быстроперемен- ных давлений н а объектах, требующих повышенной надежности измерительной аппаратуры.

Известен датчик давления, содержащий корпус с мембраной, жестко со- единенный с основанием, и пьезоэле- мент с электродами и токосъемниками, размещенный между мембраной и основанием.

Недостатком такого датчика является недостаточная надежность вследст- вие малой прочности и возможности раз- герметизации конструкции при прорыве мембраны или разрушении основания с обрьюом электрических выводов от пьезоэлемента.

, Известен также датчик давления, содержащий корпус с мембраной, жестко соединенный с основанием, пьезоэле- мент с электродами и токосъемниками, герметично запрессованными в основании. Токосъемники, имеющие на концах пружинные лапки, входят в углубления црорези пьезоэлемента, контактируя с токопроводящим покрытием, нанесенным на них и электрически соединенным с электродами ,

Недостатком известного датчика является недостаточная надежность , вследствие того, что в процессе установки пьезоэлемента на основание возможно разрушение токопроводящего покрытия в углублениях пьезоэлемен- та пружинными лапками токосъемников.

Цель изобретения является повышение надежности датчика.

Поставленная цель достигается тем, что в датчике давления, содержащем корпус с мембраной, жестко соединенный с основанием, пьезоэлемент с электродами и токосъемниками, раз мещенный между мембраной и основанием при этом торец пьезоэлемента сндбжен прорезью с двумя углублениями, покрытыми токопроводящими слоями, соединенными с электродами пьезоэлемента и контактирующими с концами токосъемников, герметично запрессованных в основании, каждый токосъемник выполнен из двух жестко соединенных между собой частей, причем часть токосъемника, входящая в углубление пьезоэлемента, выполнена из материала, обладающего термической памятью формы.

Предлагаемый датчик давления отли- - чается от известного тем, что в нем

5

каждый токосъемник выполнен из двух жестко соединенных между собой частей, причем часть токосъемника, входящая в углубление пьезоэлемента, выполнена из материала, обладающего термической памятью формы. Концы токосъемников могут иметь любую конечную конфигурацию, обеспечивающую надежный электрический контакт токосъемников с проводящим покрытием в углублениях пьезоэлемента.

На фиг. 1 представлен датчик, общий вид; на фиг. 2 и 3 - конечная j конфигурация концов токосъемников.

Датчик состоит из корпуса 1 с мембраной 2, соединенного с основанием 3 с помощью сварки, пьезоэлемента 4 и герметично запрессованных в основании 3 токосъемников 5. Концы 6 токосъемников 5 входят в углубления 7 пьезоэлемента 4 и имеют электрический контакт с токопроводящими покрытиями 8, электрически соединенными с электродами 9 пьезоэлемента 4.

Сборка предлагаемого датчика давления ведетсяи в следующей последовательности.

Придают концам 6 токосъемников « конечную форму, термообрабатывают сформированные токосъемники 5 на память (отжигают при 400-500°С в течение 30-60 мин в заневоленном состоянии), подвергают концы 6 токосъемников 5 в мартенситном состоянии 5 пластической деформации для придания им формы, удобной для сборки (дефор- - мированные концы токосъемников должны входить в углубления пьезоэлемента, не касаясь проводящих поверхностей), запрессовывают токосъемники 5 в основание 3, устанавливают пьеза-) элемент 4 на основание 3 (фиг.2), проводят нагрев узла с образованием напряженного соединения токосъемник- пьезоэлемент за счет восстановления исходных форм концов б токосъёмников 5 (фиГоЗ)о

Дальнейшая сборка предлагаемого датчика не сличается от сборки известного датчика давления.

0

S

O

SS

Датчик давления работает следующим образом.

Измеряемое давление действует на мембрану 2 и сжимает пьезоэлемент 4, на электродах которого генерируется электрический заряд, пропорциональный измеряемому давлению и снимаемый токосъемниками 5 о

Предлагаемое техническое решение позволяет повысит надежность элект рических соединений.

Формула и з- о б р е т.е н и я

Датчик давления, содержащий корпус с мембраной, жестко соединенный с основанием, пьезоэлемент с электро- дами и токосъемниками, размещенный между мембраной и основанием, при

этом торец пьезоэлемента снабжен прорезью с двумя углублениями .покрытыми токопроводящими слоями, соединенными с электродами пьезоэлемента и контактирующими с концами токосъемников, герметично запрессованных в основание, от л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повьипения надежности, в нем каждый токосъемник выполнен из двух жестко соединенных между собой частей, причем часть токосъемника, входящая в углубление пьезоэлемента, выполнена из материала,обла - дающего термической памятью формы.

Использование: датчик давления для измерения быстропеременных давлений на объектах, требующих повышенной надежности измерительной аппаратуры. Сущность изобретения: в корду- се 1 датчика давления установлен пьезоэлемент 4. Мембрана 2 выполнена заодно с корпусом. Токосъемники 5 пьезоэлемента герметично запрессованы в основании 3. Концы 6 токосъемников входят в углубления 7 пьезоэлемента и имеют электрический контакт с токопроводящими покрытиями 8, которые электрически соединены с электро- дами пьезоэлемента 4. Положительный эффект: повышение надежности электрических соединений. 3 ил.

Фиг.2

Риг.2