Датчик разности давлений Советский патент 1983 года по МПК G01L13/02 

Изобретение относится к приборостроению, в частностик потенциомет.рическим датчикам для контроля разности двух давлений, и может быть использовано в пневмогидросистемах . для измерения давлений с повышенной точностью в широком диапазоне температур.

Известен датчик разности давлений типа ДРПД-1, содержащий чувствительный элемент, передаточный механизм, потенциометр и два крмпенстхионных резистора tl 3.

Недостаток датчика - неполная компенсация температурной погре1чности, которая составляет 12-3%. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является датчик раз-ности давлений, содержащий размещенные в корпусе чувствительный элемент и упругий разделитель сред, образующие герметичную камеру, заполненную нейтральной жидкостью, в которой расположен измерительный потенциометр с реохордом, связанным через пе редаточный механизм с чувствительным элементом 2J,

Однако известный датчик обладает недостаточной точностью измерения

давления, связанной с температурой погрешностью.t

Цель изобретения - повышение точности измерения за счет компенсации температурной погрешности.

Поставленная цель достигается тем, что датчик разности давлений снабжен по меньшей мере однИм размещенным в герметичной камере и подклю10ченным к из « ерительному потенциометру дополнительным .потенциометром, реохорд которого кинематически связан с упругим разделителем сред.

Датчик может быть снабжен вторым

15 дополнительным аналогичным потенциометром, который подключается к другому концу измерительного потенциометра.

На чертеже показан датчик разности давлений, общий вид.

20

Датчик разности давлений состоит из корпуса 1, в котором расположены чувствительный элемент 2, воспринимающий разность давлений (Р-,-Р2), и упругий разделитель 3 сред, образую25щие герметичную камеру 4 с нейтральной жидкостью, передаточный механизм 5 с измерительным потенциометром 6, компенсационные потенциометры 7, электрически соединенные с измеритель30 ным потенциометром 6, реохорды 8 которых механически соединены с крышкой разделителя 3 сред. Потенцнеметрическии датчик работает следующим образом. Измеряемая разность давлений () воспринимается чувствительным элементом 2, перемещения которого преобразуется передаточным механизмом 5 в изменение сопротивления потенциометра 6.. Давление Р; передается к . чувствительному элементу 2 через упругий разделитель 3 сред и нейтральную жидкость в герметичной камере 4. Компенсация температурных погр шностей, возникающая за счет изменения модуля упругости упругих элементов и изменения положения упругого разде лителя 3 сред,,осуществляется потенциометрами 7, номинальное сопротивле ние которых находится в определенном соотношении с сопротивлением измерительного потенциометра, а его изменение - в определенной зависимости о действующей температуры, так как потенциометры 7 механически связаны ре хордами 8 с крышкой разделителя 3 сред. Компенсация температурных погрешностей осуществляется следующим обра зом. Выбирается номинальное значение сопротивлений компенсационных потенциометров 7 для среднего значения температурного диапазона по выражени ям (RitR2)/3 «1- S , RTJ oL-(b где Rx, и сопротивление плеч измерительного пртенцио:метра б , RT- .и Куп сопротивления дополнительных потенциометров 7, fb - температурный коэффициент изменения положе ния механизма прибора, / - температурный коэффици ент изменения сопротив ления потенциометров 7 Затем на основании эксперименталь ных зависимостей, связывающих темпе:ратурную погрешность, вносимую чувм ствительным элементом 2, и погрешнос в передаче давления Р через упругий разделитель 3 сред и нейтральную жидкость, определяется необходимое изменение сопротивления потенциометров 7 для каждого из плеч измеритель ного потенциометра -ЛР-э)-ЗТ, чувствительность потенциометра по давлению (Ом/кгс/ /см 2); внутренний объем, заполнен ный нейтральной жидкостью; С - суммарная механическая и гидравлическая жесткость разделителя сред с нейтральной жидкостью; 7Г - температурный коэффициент изменения суммарной механической и ги-дравлической жесткости С; 5 зф - эффективная площадь разделителя сред ЛР - максимальное значение измеряемой разности давлений,...... -: ж 1Ь - температурный коэффициент изменения положения механизма прибора, лТ:;Тд-Т - диапазон изменения температуры. После этого производится подсчет относительной погрешности изменения сопротивления для трех точек диапазона давлений ЛР (средней и двух крайних) о RI+RT-, 1ПП . °° уточняется значение сопротивления .потенциометров . 7 и производится их регулировка таким образом, чтобы максимальное значение температурной погрешности приходилось на крайние точки диапазона измеряемых давлений и было бы равнозначно для крайних значений температур. Если измерительный потенциометр б используется в качестве делителя напряжений, то достаточно использовать только один потенциометр 7, подсоединенный к плечу, с которого снимается выходной си гн ал. Технико-экономическая эффективность применения предлагаемого устройства обусловлена рааиирением ойласти применения, повышением точности работы в температурном диапазоне в 2-3 раза и уменьшением габаритов прибора, которые определяются, в основном, габаритами упругого разделителя сред - сильфонам. Формула изобретения Датчик разности давлений, содержащий разметенные в корпусе чувствительный элемент и упругий разделитель сред, образующие герметичную камеру, заполненную нейтральной жидкостью, в которой расположен измерительный потенциометр с реохордом, связанным через передаточный механизм с чувствительным элементом, отличающийся тем, что, с. целью повыигения точности измерения за счет компенсации температурной погрешности, он снабжен по меньшей мере одним размещенным в герметичной камере и подключенным к измерительному потенциометру дополнительным потенциометром.

реохорд которого кинематически связан с упругим разделителем сред.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Агрйкил Д.М. и др. Датчики . контроля и регулирования.М.,1965,с,581

2.Авторское свидетельстйо СССР№203987,кл.СОг L 13/02,1966 прототип .

/