Тензометрический преобразователь давления
Изобретение относится к измерительной технике и используется для измерения давлений жидких и газообразных сред. Преобразователь содержит корпус 1 с размещенными в нем манометрическим элементом со штоком 3 и упругим элементом 4. Упругий эленент имеет форму прямоугольной рамы /1 образует внешнюю консоль 5. Одна сторона 6 прямоугольной рамы жестко закреплена в корпусе, а на противоположной стороне 7 вьшолнена внутренняя консоль 8, соединенная со штоком 3. Для повьшения чувствительности преобразователя внутренняя консоль и сопряженная с ней сторона прямоугольной рамы зтругого элемента вьшолнены равномерно утолщенными по всей их длине симметрично относительно нейтральной плоскости рамы. Размещенные на внешней консоли 5 тензорезисторы 9, объединенные в схему полного моста, воспринимают деформацию этой консоли при прогибе упругого элемента 4 под действием прилос женного давления. Форма выполне (Л ния упругого элемента приводит к повышению уровня этой деформации. Приведено соотношение, которому удовлетворяют геометрические параметры упругого элемента, 2 ил. ю 1C со го
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (504 601 L 9 04
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ закреплена в корпусе, а на противоположной стороне 7 выполнена внутренняя консоль 8, соединенная со штоком 3. Для повышения чувствительности преобразователя внутренняя консоль и сопряженная с ней сторона прямоугольной рамы упругого элемента выполнены равномерно утолщенными по всей их длине симметрично относительно нейтральной плоскости рамы, Размещенные на внешней консоли 5 тензорезисторы 9, объединенные в схему полного моста, воспринимают деформацию этой консоли при прогибе упругого элемента 4 под действием приложенного давления. Форма выполнения упругого элемента приводит к повышению уровня этой деформации. Приведено соотношение, которому удовлетворяют геометрические параметры упругого элемента, 2 ил.
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3920231/24-10 (22) 26.06.85 (46) 23.11.86. Бюл. Р 43 (72) Е. Н. Малый и С. Г. Бороздин (53) 531.787(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
723411, кл. G Ol L 9/04, 1980.
Авторское свидетельство СССР
М 767585, кл. G 01 L 9/04, 1980. (54) ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и используется для измерения давлений жидких и газообразных сред. Преобразователь содержит корпус i с размещенными в нем манометрическим элементом со штоком
3 и упругим элементом 4. Упругий элемент имеет форму прямоугольной рамы образует внешнюю консоль 5 ° Одна сторона 6 прямоугольной рамы жестко
„„SU„„1272132 А1
1272132
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к тензорезисторным датчикам давления, и может найти применение для измерения давлений жидких и газообразных сред. 5
Цель изобретения — повышение чувствительности.
На фиг. 1 представлен преобразователь, общий вид; на фиг. 2 — упругий элемент преобразователя. 10
Преобразователь состоит из корпуса 1, в котором расположен манометрический элемент 2 (мембрана, сильфон) со штоком 3, и упругого элемента 4. Упругий элемент 4 выполнен в виде прямоугольной рамы, образующей внешнюю консоль 5, при этом одна торона 6 прямоугольной рамы жестко закреплена в корпусе 1, а на противоположной стороне 7 выполнена внут- 20 ренняя консоль 8, соединенная со штоком 3. Внутренняя консоль 8 и сопряженная с ней сторона 7 прямоугольной рамы выполнены равномерно утолщенными, симметрично нейтральной плоскости рамы с толшинойН, превышающей толщину внешней консоли не менее, чем в 5 раз. На внешней консоли 5 закреплены тензорезисторы 9, объединенные в схему полного моста. 30
Размеры упругого элемента выбираются из следующего условия:
Е Ь где Š— модуль упругости материала упругого элемента;
Ъ, E, h — соответственно ширина, длина и толщина внешней консоли;
L, Н вЂ” соответственно длина и толщина внутренней консоли;
К вЂ” жесткость по силе манометрии ческого элемента.
Измерительный преобразователь ра- 45 ботает следующим образом.
Манометрический элемент 2 под
1 действием приложенного давления развивает перестановочное усилие, которое через шток 3 передается на уп- 50 ругий элемент 4. Упругий элемент 4 прогибается под действием перестановочного усилия, при этом деформация поверхности внешней консоли 5 воспринимается тензорезисторами 9, изменение сопротивления которых пропорционально воздействующему давлению, и измеряется известной вторичной аппаратурой.
Таким образом, использование преобразователя давления позволяет повысить чувствительность и, тем caMbIM> уменьшить верхний предел измерения давления. Кроме того, преобразователь при его неизменной чувствительности позволяет использовать манометрический элемент с большей толщиной, что существенно повышает стабильность метрологических характеристик преобразователя в условиях измерения давления агрессивных сред. формула и з о б р е т е н и я
Тензометрический преобразователь давления, содержащий корпус, внутри которого размещен манометрический чувствительный элемент со штоком и упругий элемент с закрепленными на нем тензорезисторами, выполненный в виде прямоугольной замкнутой рамы, консольно закрепленной в корпусе и несущей на противоположной своей стороне внутреннюю консоль, связанную со штоком, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, внутренняя консоль упругого элемента и сопряженная с ней сторона прямоугольной рамн выполнены равномерно утолщенными по всей их длине симметрично относительно нейтральной плоскости рамы, при этом геометрические параметры упругого элемента удовлетворяют соотношению
Е Ь (-) -2(-) где Š— модуль упругости материала упругого элемента;
b,1, и — соответственно ширина, длина и толщина внешней кон-. соли;
Н вЂ” соответственно длина и толщина внутренней консоли;
К„ — жесткость манометрического чувствительного элемента.
1 272132
Составитель В. Казаков
Редактор Н. Тупица Техред B.Kàäâð Корректор Т. Колб
Заказ 6328/38 Тираж 778 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Ю
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
