Способ стабилизации упругих характеристик металлических мембранных чувствительных элементов Советский патент 1976 года по МПК G01L7/08 

Изобретение относится к области точного приборостроения, а именно к технологии изготовления прецизионных гофрированных металлических мембран.

В приборах в качестве элементов, реаги- руюших на изменение давления (разряжения) или других параметров, связанных с давлением, широко используются металлические мембранные упругие чувствительные элементы. При длительном хранении, транспортировке, а главное при работе на объекте мембрангтале -уггрутие -чу всггБ тепьные элементы в составе изделий испытывают воздействие не только статических, но и значительных динамических нагрузок: вибрашионных ударных, от линейных ускорений. Для обеспб чечия стабильности упругих характеристик при эксплуатации мембранные упругие чувст--. вительные элементы подвергаются во время их изготовления стабилизации. В практике приборостроения применяется стабилизация мембранных упругих чувствительных элементов статическим или циклическим воздействием на них давления, превышающего рабочее. Однако известные способы стабилизаНИИ не устраняют изменения упругой характеристики и смешения нулевого положения упругого чувствительного элемента в процессе эксплуатации при воздействии динамических нагрузок.

По пpeдлaгae ;oмy способу мембранные чувствительные элементы подвергают при их изготовлении стабилизации сосредоточенным усилием, приложенным по жесткому центру упругого чувствительного элемента,с таким расчетом, чтобы сосредоточенная нагрузка вызывала в материале мембран напряжения, превыш 1юш;ие предед текучести, но не достигающие предела прочности1

Способ заключается в следующем.

На фиг. 1 приведена одна из возможных схем проведения стабилизации мембранных упругих чувствительных элементов сосредоточенной нагрузкой.

Мембранный упругий чувствительный элемент 1 устанавливают в приспособление 2 „И,.крепят к рамке 3. В надпосшневую полост А цилиндра 4, смонтированного на рамке 3, подают требуемое давпение Р , от воздейст ВИЯ которого на поршень 5 в штоке развиусилие Q вается осевое усилие U . Шток б контактиру ет с жестким центром 7 мембранного элемен та 1. Катетометром 8 определяют прогиб эл мента 1 от действия осевого усилия Q и фи сиру.ют величину остаточной деформации после снятия осевого усилия при сбрасывании давления Р и подъема штока 6 в крайнее верхнее положение, когда он не будет контактировать с жестким центром 7. Упругий чувствительный элемент в приспособлении 2 (фиг. 1) при стабилизации по предлагаемому способу может крепиться как по борту так и по нижнему центру (в за висимости от наличия и величины зазора между мембранами в чувствительном элементе). На фиг. 2 показан график зависимости остаточной деформации от прогиба мембраны, вызванного воздействием на нее сосре доточенной силы О. (анероид 048 мм на 1 атм). При проведении технологической операции стабилизации сосредоточенной нагрузки усилие Oi должно быть направлено в сторону рабочего прогиба мембраны при эксплуатации: время выдержки действия усилия Q, составляет 5-10 мин. Стабилизация сосредоточенной нагрузкой применима к мембранам упругих чувствитель ных элементов как анероидного, так и манометрического типа. Величина остаточной деформации должна быть задана такой, чтобы сократить характеристику упругого чувствительного элемента в допусках технических условий. Предлагаемый способ стабилизации опробован с положительными результатами в усювиях опытного и серийного производства.

КГС 51

////

иъ.1 22 Проведенные специальные длительные испытания (в течение 3000 час) в условиях вылежки и циклической нагрузки рабочим давлением показали высокую стабильность мембранных упругих чувствительных,элементов, прошедших стабилизацию по предлагаемому способу, как по изменению их высоты: в пределах + 5 мкм, так и упругой характеристики: в пределах от +3 до -(минус) 10мкм. График зависимости изменения высоты упругих чувствительных элементов в течение 3000 час приведен на фиг. 3. График ,зависимости изменения хода упругих чувствительных элементов в течение 3000 час приведен на фиг. 4. Способ стабилизации предельно прост, он позволяет проводить стабилизацию одновременно большого количества упругих чувст вительных элементов, что необходимо при серийном производстве. Формула изобретения Способ стабилизации упругих характеристик металлических мембранных чувствительных элементов путем воздействия на них нагрузкой, превышаюшей максимальную рабочую, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности характеристик в условиях динамических нагрузок, мемранные элементы в процессе изготовления нагружают сосредоточенным усилием, приложенным по жесткому центру, и создают механические напряжения, превышающие предел текучести, но не достигающие предела прочности материала мембран.

ЗД/--М7

.0

Х

J.ff

i.5

О 0.5 i

3,5 U%

fuz.2