Датчик давления Советский патент 1977 года по МПК G01L7/08 

(54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, в частности к датчикам давления с индуктивным нреобразователем перемещения мембраны в электрический сигнал.

Известны датчики давления, содержащие корпус, в котором закреплена плоская мембрана, и индуктивный преобразователь, в которых для повышения собственной частоты тонких мембран обеспечивается их предварительное натяжение 2.

Известные датчики с предварительно напряженной тонкой мембраной увеличивают собственную частоту мембраны до 300- 400 гц. Дальнейшее растяжение мембраны приводит к ее разрыву в месте перегиба. Таким образом, динамический диапазон измеряемы.х давлений при условии, что искажения по амплитуде не должно превышать 6-7%, ограничен частотой QQ гц .

Цель изобретения - расширение динамической области измеряем,1х давлений за счет повышення собственной частоты плоскоГг мембраны датчика. Это досттгается тем, что один из фланцев корпуса, зажимающий мембрану, выполнен с ко.;ьцевымн пыступамк треугольного профиля, в:,:о;1яп1пмн с зазором в соответствующие им впадины другого тланна.

В положении неред сборкой нлоская мембрана свободно расположена между фланцами, а натяжение ее происходит за счет деформац)и при сближении профилированных участков. При изгибе мембраны вокруг вершин выступов возникают большие удельные давления (за счет малой нлощадн сонрикосновения мембраны и вершины выступа). Вследствие этого сила трения становится достаточной, чтобы предотвратить проскальзывание мембраны при ее деформации. Этим обеспечивается равномерное натяжение. Так как деформация происходит на щирокой кольцевой поверхности мембраны, то локальные нанряжения в местах перегиба снижаются, чем исключается вероятность ее разрыва в этих местах. При зажиме плоских мембран толщиной менее 0,01 мм выступы одного из фланцев могут быть выполнены переменной высоты - высота выступа уменьшается с уменьшеннем его раднуса.

Па чертеже изображён датчик давления.

Датчик нмеет корпус / с приемным штуцером 2, н,1оскую мембрану 3, закрен,т:енну1О внутри KOjuiyca, съемный фланец 4, который прижимается к днищу корпуса, играющего роль ответного , с помоиью вннтов 5, и индуктивный преобразователь 6.

На кяфелре н)омышленной теплоэнергетик нзготог,-1. дссять дзтчнков даплсиня с

плоской мембраной г 20 (г - радиус рабочей поверхности мембраны, т. е. радиус первого выступа днища корпуса (из алюминиевой фольги Л 0,02 мм}. Вместо покрытия из ферромагнитного материала на мембрану после ее растяжения наклеивалась круглая пластинка (d 10 мм и /г 0,1 мм из пермаллоя). (}л 1000-3000). В качестве индуктивного преобразователя использована катушка -пидуктивпости стандартного датчика ДД-10, включенная в мостовую схему индикатора давления ИД-2И. Показания датчика регистрировались на шлейфовом осциллографе типа HI 15.

Испытания датчиков показали, что собственная частота мембраны достигла величины 1100-1250 гц. Это позволяет производить измерение давления в динамическом диапазоне до 300 гц с искажением по амплитуде, не превышаюпдим 6-7 %.

Формула изобретения

Датчик давления, содержащий плоскую мембрану и корпус с подводящим каналом и фланцами для закрепления мембраны, отличающийся тем, что, с целью повыщекия собственной частоты колебания мембраны и уменьщения вероятности повреждения ее при натяжении и закреплении в корпусе, один из флаицев выполнен с кольцевыми выступами треугольного профиля, входящими с зазором в соответствующие им впадины другого флаица.

Источники информации, принятые во впимапие при экспертизе;

2.Авт. свид. СССР Л 226907, G 01 L 7/08, 1969 г.