Датчик давления Советский патент 1977 года по МПК G01L9/04 

1г Изобретение относится к (-дзм& рительной технике, в частности к тецэрметри ческим датчикам давления. Иэ основного авт. ев, № 443i269 извеотен датчик давления, содержащий круглую мембрану переменной,толщины1 выполненную заодн с корпусом, и тензорезисторы, наклеенные на мембрану. Тензорезисторы испытывают разную П0;3наку.относительную деформацию: + Bi - на центральном участке мембраны ( Г, О,577}) и - |- на периферийг ном участке. Мембрана спрофилирована по следукяцей зависимости; .ci-j«.)) где ,|t - текущее значение толшины мембраны;т - текущее значение радиуса мембраR - радиус мембраны; Е - модуль упругости материала мембраны;JU. - коэф(}шциент Пуассона; - радиальная (нормальная) относительная деформация мембраны; р - измеряемый перепад давления (максимальное значение). Однако в такой мембране возникают эначитепьные по величине тангенциальные деформации (напряжения) в геометрическом месте точек перехода + tr в - бг (нарадиусе Т 0,577R), которые существенно сниж&ют точность измерения давления этим датчиком. Для повышения точности измерения, в предлагаемом датчике давления мембрана а участке г О,577Р спрофилирована по сяедуюшей Зависимости: ) где К - текущее значение толщины b eN 6p3ны;V - текущее значение радиуса м Я- радиус мембраны; - модуль упругости материала S. относительная тангенаиальная д&формация;J«- - коэффициент Пуассона; - измеряемый перепад давления, а тввзореэисторы на этом участке расположены тангешшально. На фиг, 1 и 2 схематично изображена конструкция датчика, на фиг. 3 показана ааюра относительных радиальных бт н тайгенциальных ,ip деформаций. Датчик давления состоит из профилирован ной мембраньг 1, выполненной заодно с корпусом, тензорезисторов 2 и 3, наклеенных на мембрану пробки 4 и уплотнительного кольца 5. На периферийной части мембрани t t ч О.577Р) расположены радиальные т нзорезисторы 2t а тангенциальные тензорезисторад 3 расположены на центральной части мембраны 1 ( Г 0,5771). Под действием разности измеряемого и опорного давлений, подводимых с разных сто рон мембраны, последняя прогибаемся. Благо даря выбранному заисону построения профиля мембраны h, « (г) на ее поверхности возникают одинаковые по абсолютной величине радиальные на периферийной части р тангенциальные на центральной части относительные деформации {сы, тюры «а фиг. 3). Деформация поверхности мембраны 1 воо принямается тензореаисторами 2 и 3, вшиоченными в плечи измерительного моста. Тей .оорезисторы при этом меняют свое апектричес кое сопротивление и на выходе моста регис-грируется величина электрического сигнала. Изменение величины этого сигнала пропорциионально изменению измеряемого перепада да&лений. Таким образом, благодаря наличию на врофилированной мембране равнодеформированных участков, упрощается выбор места aклeйки тензорезисторов, максимально используется длина тензорезисторов, исключаются местные перенапряжения в мембране и повышается точность измерения ; Формула изобретен и я Датчик давления по авт. св. № 443.269, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, мембрана на участке т $ 0,5771 спрофилирована по зависимости: () h, - текущее значение толщины мембраны;Т - текущее значение радиуса мембраны;К. - радиус мембраны; - относительная тангенциальная деформация; - модуль упругости материала мем браны; Р - коэффициент Пуассона; Р - измеряемый перепад давления, а тензорезисторы располбжены тангенциально.

е

-ttmanc

фиг.З