Тензорезистивный преобразователь разности давлений Советский патент 1975 года по МПК G01L9/06 G01L13/00 

1

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники.

Известны тензорезистивные преобразователи разности давлений, содержащие корпус, разделенный на две полости чувствительным к давлению элементом, например полимерной пленкой, и две консольные пружины с тензорезисторами.

В предлагаемом преобразователе, с целью повышения точности и чувствительности измерений, консольные пружины закреплены на диаметрально противоположных частях корпуса, навстречу одна другой и под одинаковым углом наклона к продольной оси преобразователя, а с целью расширения диапазона измерения, он снабжен дополнительными опорами, установленными под консольными пружинами симметрично относительно продольной оси преобразователя.

На фиг. 1 изображен преобразователь в разрезе; на фиг. 2 - то же, вид снизу без опор.

Преобразователь содержит корпус 1, разделенный на две сообщающиеся с измеряемыми средами полости с помощью двух консольных пружин 2 и 3, закрепленных на диаметрально противоположных частях корпуса 1, навстречу одна другой и под одинаковым углом наклона к продольной оси преобразователя и

полимерной пленки 4, перекрывающей зазоры, образованные стенками корпуса и консольными пружинами 2 и 3. Тензорезисторы 5 наклеены на консольные пружины вблизи м,еста заделки последних в корпус и включены в мостовую измерительную схему. Под пружинами 2 и 3 размещены дополнительные опоры 6, установленные симметрично продольной оси преобразователя.

Преобразователь работает следующим образом.

Разность измеряемых давлений вызывает совместный прогиб консольных пружин 2 и 3 и полимерной пленки 4. При этом с одной

стороны консольных пружин 2 и 3 тензорезисторы 5 подвергаются деформации сжатия, а с другой - деформации растяжения, что приводит к изменению их сопротивления, и с диагонали моста снимается электрический

сигнал, пропорциональный измеряемой разности давлений.

При малых давлениях пружины 2 и 3 работают как консоли, и их чувствительность в местах наклейки тензорезнсторов 5 максимальна. При увеличении нагрузки пружины 2 и 3 прогибаются, и их свободные концы ложатся на опоры 6. При этом чувствительность в месте наклейки тензорезистора снижается. При крайнем положении дополнительной оноры снижение чувствительности произойдет в четыре раза. Перемещение опоры в сторону заделки снижает чувствительность вплоть до нуля. Между свободным концом и заделкой пружин 2 и 3 может быть установлен ряд дополнительных опор для получения нескольких значений чувствительности. При этом на каждом полученном участке чувствительность постоянна, т. е. зависимость выходного сигнала от входного линейна. Таким образом, максимальная чувствительность при малых давлениях, затем с ростом давления может быть ступеньками уменьшена. В результате рационально используется весь диапазон доп скаемой деформации тензорезистора. Кроме того, для всех измеряемых давлений, включая весьма малые, относительная погрешность измерения не превышать заданное нредельное значение.

Предмет изобретения

1.Тензорезистивный нреобразователь разности давлений, содержаш ий корпус, разделенный на две полости чувствительным к давлению элементом, например полимерной пленкой, и две консольные пружины с тензорезисторами, отличаюш;ийся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности измерений, в нем консольные пружины закреплены на диаметрально противоположных частях корпуса, навстречу одна другой и под одинаковым углом наклона к продольной оси преобразователя.

2.Преобразователь по п. 1, отличаюш и и с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения, он снабжен дополнительными опорами, установленными под консольными пружинами, симметрично относительно продольной оси преобразователя.

ГЦ