Датчик давления

 

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить чувствительность датчика. Во входном штуцере 3 с внешней стороны мембраны 2 установлен регулируемый упор 4, с помощью которого осуществляется предварительный натяг пьезокварцевых шайб 6 и 7. Для снижения температурных напряжений упор 4 выполнен из материала с малым коэффициентом теплопроводности и линейного расширения. При измерении давления газа действуют через мембрану 2 и тарельчатый подпятник 5 на пьезокварцевые шайбы Q 6 и 7, на.плоскостях которых появля iS ются заряды,-пр.опорционалыше вели (Я чине усилия. 1 з,п. ф-хгы, 5 ил. ю sa 01 х 4

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) 4 0 01 L 19/04 9/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3827338/24-10 (22) 20.12.84 (46) 15.11.86. Бюл. N- 42 (71) Белорусский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт и Минский ордена Трудового

Красного Знамени моторный завод (72) Д. М. Пинский, Г, M. Кухаренок и Л. M. Бернштейн (53) 531.787(088.8)} (56) Кремлевский П. П. Расходомеры и счетчики количества. — Л.: Машиностроение, 1975, с. 441, рис. 236 °

Осадчий Е. П. Проектирование датчиков для измерения механических величин. — М.: Машиностроение, 1979, с. 207, рис. 8.21.

„„SU„„1270594 А 1 (54) ДАтчик ДАвлкния (57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить чувствительность датчика. Во входном штуцере 3 с внешней стороны мембраны 2 установлен регулируемый упор 4, с помощью которого осуществляется предварительный натяг пьезокварцевых шайб 6 и 7. Для снижения температурных напряжений упор 4 выполнен из материала с малым козффициентом теплопроводности и линейного расширения.

При измерении давления газа действуют через мембрану 2 и тарельчатый подпятник 5 на пьезокварцевые шайбы

6 и 7, на плоскостях которых появляются заряды,.пропорциональные величине усилия. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

70594

При измерении давления, например, в цилиндре ДВС газы проходят через отверстия в гайке 3, создают усилие через разделительную мембрану 2 и тарельчатый подпятник 5 на кварцы 6 и 7. На плоскостях кварцев б и 7 появляются заряды, пропорциональные величине создаваемого усилия.

Предварительный натяг кварцев

10 можно осуществить не только с помощью регулировочного,винта 8, но и регулируемым упором 4 (фиг, 2 и 3), для фиксирования положения которого служит гайка 17. Для снижения темпеl5 ратурных и контактных напряжений и обеспечения равномерного распределения давления по всей площади мембраны между упором и мембраной помещена опора-проставка 16, Проставка 16

20 может быть помещена в центральное отверстие упора (фиг, 5), а также опираться на регулируемый упор (фиг.3) или шаровидный упор, выполненный в гайке (фиг. 4),.

25 Кроме того, для снижения температурных напряжений проставка 1б и упор 4 выполнены из материала с маВлым коэффициентом теплопроводности и линейного расширения, например

30 циркониевой керамики.

Отсутствие стаканчика и применение тонкой нежесткой по существу только разделительной мембраны, опирающейся на упор, повышает чувствительность, линейность и уменьшает температурную погрешность датчика давления, что позволяет получить более достоверные данные о характере изменения давления среды .

Такое конструктивное исполнение пригодно не тольно для пьезокварцевого, но и для других типов датчи— ков, например тензорезисторного.

Формула и з о б р е т е н и я

Толщина разделительной мембраны рассчитана на порог срабатывания

0,01 — 0,03 МПа, поэтому ее толщина выбрана 0,03 — 0 05 мм. Однако в цилиндре двигателя внутреннего сгорания давление может достичь 15

20 ИПа (например, при наддуве дизелей). Для предотвращения такой тонкой мембраны от разрушения при высоких давлениях она ложится на тарельчатый подпятник. 5, который установлен в цилиндрической полости датчика. Зазор между боковой стенкой полости и подпятником, который обеспечивает беспрепятственное перемещение подпятника и не позволяет разрушиться мембране, не должен превышать уцвоенной толщины мембраны. Предварительный натяг кварцев создается с помощью регулировочного винта 8. При вворачивании винта 8 в корпус 1 кварцы 6 и 7 зажимаются между торцом регулировочного винта 8 и упором 4.

На плоскостях кварцев б и 7 появляются заряды от предварительного натяга.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения давления среды с высокой температурой, например, в цилиндре двигателя внутреннего сгорания.

Цель изобретения — повышение чувствительности.

На фиг. I схематически представлен предлагаемый датчик давления с упором, выполненным в гайке; на фиг. 2 и 3 — регулируемый упор; на фиг. 3 — 5 — упор с опорой-проставкой.

Датчик состоит из корпуса 1, имеющего полость для охлаждающей жидкости, гофрированной мембраны 2, жестко закрепленной по контуру гайкой 3, в которой выполнены отверстия для прохода газов и жесткий упор 4.

Б корпус 1 ввернут чувствительный элемент, состоящий из тарельчатого подпятника 5, пьезокварцевых шайб 6 и 7, регулировочного винта 8 с контргайкой 9, изолятора 10, токосъемника 11, соединенного с центральным электродом 12 изолированным проводником 13, Пьезокварцевые шайбы 6 и 7 изолированы с помощью труб. ки 14 из силиконовой резины, В верхней части датчик герметизирован резиновым уплотнением 15.

1. Датчик давления, содержащий корпус с входным штуцером и чувствительный элемент в виде пьезокристаллов, помещенных в защитную оболочку, опирающийся, через силопередающий элемент на мембрану., жестко укрепленную по контуру в корпусе, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения чувствительности, он снабжен упором, установленным во входном штуцере с внешней стороны мембраны.

2. Датчик по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в нем упор выполнен регулируемым.

1270594

<ие,2

7б

<ри . 5

Составитель А. Соколовский

Редактор JI. Пчелинская Техред H.Попович

Корректор И.Муска

Заказ 6232/42 Тираж 778

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра ская наб. . 4 5

Подписное

7 уп, д /

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4