ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ Советский патент 1970 года по МПК G01L9/12 

Изобретение относится к параметрическим преобразователям, предназначенным для измерения неэлектрических величии электрическими методами, а имеиио, к емкостным датчикам давления.

Известны датчики давления, содержаи1ие металлические основания и крышку, между которыми закрепляется подвижный электрод емкостного преобразователя - мембрана, неподвижный электрод которого выполнен в виде диска, вклеенного в основание.

Известные датчики имеют низкую температурную стабильность вследствие того, что .мембрана жестко связана не только с крышкой, но и с основанием. Временная стабильность этих датчиков также имеет низкое значение, так как натяжение мембраны меняется во времени, а .исходный межэлектродный зазор не сохраняется постоянным из-за изменения положения вклеенного электрода вследствие различия коэффициентов линейного расширения деталей, которые к тому же обладают различной тепловой инерцией из-за различия их масс.

Целью описываемого изобретения является увеличение временной и температурной стабильности емкостного датчика давления, что позволяет повысить его чувствительность.

зования керамического основания с посеребренной поверхностью вместо вклеенного электрода.

На чертеже показан предлагаемый датчик, разрез.

Датчик состоит из металлической крышки / и керамического основания 2, соединенных между собой винтами 3. Между крышкой / и фиксирующим кольцом 4 жестко закреплена

тонкая металлическая мембрана 5 с помощью винтов 6 и кругового замка 7. MeM6paiia делит внутренний объем преобразователя на две изолированные полости: надмембранную с входным штуцером 8 и межэлектродную с

входным штуцером 9. Основание 2 имеет круговой паз 10 для размещения фиксирующего кольца 4 и посеребренную .поверхность центрального выступа 11, которая и образует с мембраной 5 межэлектродный зазор 12. Для

вывода электрического контакта от посеребренного участка основания 2 в последнем проделан узкий сквозной центральный канал 13, поверхность которого тоже посеребрена, а снизу впаян провод 14.

Мембрана 5 предварительно растягивается в радиальном направлении дозированным усилием и крепится к крышке / в таком состоянии. Временная стабильность представляет собой сохранение степени дозированного натяодной стороны фиксирующим кольцом 4 и круговым замком 7, а с другой стороны тем, что мембрана 5 жестко соединена только с крышкой У и не соприкасается с основанием 2.

Крепление мембраны к крышке / с помощью фиксирующего кольца 4 с круговым замком препятствует самопроизвольному ослаблению ее первоначального натяга в процессе работы.

Отсутствие контакта мембраны с поверхностью основания 2 не позволяет появиться внутренним напряжениям в ней, вызванным различием коэффициентов линейного расширения материала мембраны 5 и основания 2. Крыщка Л мембрана 5 и фиксирующее кольцо 4 вынолнены из одного материала и ведут себя как однородная деталь с единым коэффициентом линейного расщирення. С основанием 2 соприкасается только крыщка 1, которая имеет достаточную массу, чтобы преодолевать трение при температурных расширениях и обеспечивать мембране 5 разгруженное состояние, близкое к исходному.

Керамическое основание 2 имеет малый коэффициент температурного расщирения. Именно поэтому в качестве электрода использована часть поверхности самого основания 2, которую сначала тщательно щлифуют, а затем на нее методом напыления в вакууме наносят тонкий слой серебра. Этим достигается сохранение постоянства межэлектродного зазора, что позволяет сделать его малым, т. е. увеличить чувствительность преобразователя и его температурную стабильность.

Предмет изобретения

Датчик давления, содержащий основание, крышку и емкостный преобразователь, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности в нем подвижный электрод преобразователя-мембрана жестко закреплена на крышке, а неподвижный - напылен на основании, выполненном из материала с малым коэффициентом температурного расширения, например керамики.

ilE±Ss sBs