Способ изготовления измерительного преобразователя с плоской мембраной Советский патент 1982 года по МПК G01L7/08 

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ С ПЛОСКОЙ МЕМБРАНОЙ

1

Изобретение относится к измерительной технике и может 6bitij. использовано при изготовлении мембраннь1х преобразователей давления.

Известен способ изготовления измерительного преобразователя путем жесткого закрепления мембраны на корпусе сваркой 1.

Недостатками такого способа являются непостоянство натяжения мембраны во время ее изготовления и возможность провисания мембраны со временем.

Известен способ изготовления измерительного преобразователя с плоской мембраной путем фиксации мембраны в корпусе и ее натяжения 2.

Однако этот способ характеризуется нестабильностью характеристик мембраны во времени из-за нежесткого закрепления мембраны в корпусе.

. Цель изобретения - повышение стабильности характеристик.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления измерительно го преобразователя с плоской мембраной путем фиксации мембраны в корпусе и ее

натяжения, после натяжения корпус с мембраной нагревают до заданной температуры, большей 60°С, и жестко соединяют мембрану с корпусом в нагретом состоянии, охлаждают корпус до 50-60°С, после чего производят охлаждение мембраны.

На фиг. 1, 2 и 3 изображены принципиальные схемы устройства, реализующего предлагаемый способ изготовления преобразователя.

Предварительная фиксация мембраны 1 осуществляется между фиксирующими фланцами 2 и 3, имеющими плоскости прижима (фиг. 1). При этом в один из фланцев предварительно помещается часть корпуса преобразователя 4 с пазом. Торцевая поверхность корпуса преобразователя 4, лежащая на мембране совпадает с поверхностью прижима фланца 2. Затем внутрь фиксирующего фланца 3 вставляется часть корпуса преобразователя 5 с зубом и он прижимается натягивающим фланцем 6 до тех пор, пока зуб части корпуса преобразователя 5 не войдет в паз части корпуса преобразователя 4 (фиг. 2). Высота зуба и глубина паза определяется экспериментально и зависит от толщины мембраны, диаметра корпуса и материала. После этого внутрь частей корпуса 4 и 5 вставляются удерживающие фланцы 7 и 8, они поджимаются, а фланцы 2, 3 и 6 снимаются (фиг. 3). Края мембраны 1 обрезаются по диаметру корпуса прибора, после этого включается подогреватель 9, дается выдержка во времени, мембрана разогревается до заданной температуры и за счет линейного расширения провисает, после чего проводят операцию жесткого соединения корпуса и мембраны аргонодуговой, электроннолучевой или лазерной сваркой. Время разогрева мембраны 1 - 2 мин. После герметизации проводят охлаждение корпуса прибора до 50-60°С, с помощью, например, потока воздуха, а затем выключают подогрев мембраны. После охлаждения мембрана занимает положение и имеет степень натяжения, которые она имела при сжатии натягивающим фланцем 6. Подогрев мембраны перед сваркой позволяет сохранить выбранную и уже полученную с помощью предыдущей операции степень натяга, а охлаждение корпуса после окончания герметизации позволяет зафиксировать геометрические размеры и сохранить полученную жесткость мембраны. Предлагаемый способ позволяет проводить сварку мембраны с корпусом, изготовленных из разных материалов, с отличающимися температурньши коэффициентами линейного расщирения. Проводят изготовление мембранных вакуумных преобразователей с корпусами из нержавеющей стали и мембранами из нержавеющей стали и никеля толщиной 20 и 60 мкм. Во всех изготовленных преобразователях степень натяга мембраны при одних и тех же толщинах мембраны, материала и высоте зуба остаются постоянными и проверяются с помощью измерения емкости при изменении перепада давления по обе стороны мембраны. Использование предлагаемого способа изготовления вакуумного мембранного преобразователя обеспечивает возможность получения любой степени натяжения мембраны, ее жесткости, взаимозаменяемость преобразователей при использовании электроизмерительного блока, надежное соединение мембраны с корпусом преобразователя, а также воспроизводимость вакуумных характеристик от образца к образцу. Формула изобретения Способ изготовления измерительного преобразователя с плоской мембраной путем фиксации мембраны в корпусе и ее натяжения, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности характеристик, после натяжения корпус с мембраной нагревают до заданной температуры, большей 60°С и жестко соединяют мембрану с корпусом в нагретом состоянии, охлаждают корпус до 50-60°С, после чего производят охлаждение мембраны. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Андреева Л. Е. Упругие элементы приборов. М., Мащгиз, 1962, с. 259. 2.Андреева Л. Е. Упругие элементы приборов. М., Машгиз, 1962, с. 227 (прототип).