Датчик для измерения давления в жестких средах Советский патент 1977 года по МПК G01L9/04 

1

Изобретение относится к устройствам для измерения давления в жестких неупругих средах, например в бетонном массиве.

Известны датчики для измерения давления жестких сред, в которых давление среды воепринимается мембраной, прогиб которой измеряется тем или иным способом 1.

Недостатком таких датчиков является низкая жесткость, что приводит к существенным погрешностям измерения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является датчик для измерения давления, выполненный в виде корпуса, жесткого диска и камеры между ними, заполненной жидкостью 2. В качестве чувствительных элементов в этом датчике нснользованы тензорезисторы.

Недостаток указанного датчика состоит в большой темнературной иогрешности, достигающей 6% на каждые 10°С изменения темнературы.

Погрешность возникает за счет того, ч го при изменении темнературы изменяется объем жидкости в камере, а это приводит к деформации мембраны, на которой наклеены измерительные тензорезисторы, и к изменению их электрического сопротивления, несмотря на то, что давление среды не изменяется.

Для уменьшения температурной погрешности предлагаемого датчика, содержащего корпус, жесткий диск, камеру, заполненную жидкостью, измерительную мембрану с тензорезисторами и компенсационные тензорезисторы, в его корпусе выполнена дополнительная мембрана и примыкающая к ней нолость, заполненная той же жидкостью, что н камера, причем объем полости равен объему камеры, днаметр II толщина дополнительной мембраны равны соответственно диаметру и толщине измерительной мембраны, а комненсацнонные тензорезнсторы ралюложеиы на дополнительной мембране.

На чертеже нзображен онисываемый датчик, разрез.

Жесткий диск 1 соединен с корнусом 2 так, что между ннмн образована камера 3, занолненная жидкостью. В корпусе 2 выполнена мембрана 4, на которой установлены измерительные тензорезисторы 5. В теле корпуса 2 выполнена полость б, заполненная такой же жидкостью, что и камера 3, и закрытая мембраной 7, которая имеет такой же диаметр и такую же толщину, как мембрана 4. На мембране 7 наклеены компенсационные тензорезисторы 8.

При изменении те.мпературы окружающей среды изменяется объем жидкости в камере 3, что приводит к соответствующему изгибу мембра1 Ы 4 н измонснню сонротиплення измерительных тензорезисторов 5. Одновременно

3

и аналогично изменяется объем жидкости в полости 6, вследствие чего сопротивление комиенсационных тензорезисторов 8 изменяется на такую же величину, как и измерительных тензорезисторов 5. Так как измерительные и компенсационные тензорезисторы включены в противопололсные плечи электрического моста, то одновременное изменение их сопротивлений на одинаковую величину не приведет к разбалансу моста, то есть произойдет компенсация температурной погрешности.

Формула изобретения

Датчик для измерения давления в жестких средах, например в бетонном массиве, содержащий корпус, жесткий диск, камеру, заполненную жидкостью, измерительную мембраиу

576520

с тензорезисторами и компенсационные тензорезисторы, отличающийся тем, что, с целью уменьшения температурной погрешности, в корпусе выполнены дополнительная мембрана и примыкающая к ней полость, заполненная той же жидкостью, что и камера, причем объем полости равен объему камеры, диаметр и толщина дополнительной мембраны равны соответственно диаметру и толщине измерительной мембраны, а компенсационные тензорезисторы расположены на дополнительной мембране.

РТсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство № 49440, кл. G OIL 7/08, 1936.

2.ACL Preceedings, November, 1952, vol. 24, N° 43.