Датчик давления

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения.давлений в условиях высоких температур с повьпиенной точностью. При действии давления закрепленная на торце корпуса 2 разделительная мембрана 1 через сило- .J передающее звено в вид коаксиальных цилиндров 4 передает перемещение на измернтельн по 3 мембрану, которая связана с преобразователем. За счет выбора соответствующего материала каждого щетиндра 4 с определенным коэффициентом теплопроводности распределение температуры по площади измерительной мембраны максимально прибл11жается к равномерном закону. Влияние температурного удлинения/ силопередаквдего звена уменьшено за счет подбора соотношения жесткостей разделительной I и измерительной 3 мембран, которое выбра но не более 0,0087. Все это позволяет повысить точность измерения давления в условиях быстроменяющихся высоких температур . 3 ил. (ЯЭ рт фие. 1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

cot> 4 С 01 Ь 9/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4219!12/24-10 (22) 16.02.87 (46) 07.09.88.Бюл. !! 33 (72) В.В.Холястов, В,А.Зиновьев и В.А.Тихоненков (53) 531.787 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 943543, кл. G 01 L 9/04, 1980.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1052898, кл. G 01 L 9/04, 1982. (54) ДАТЧИК ДАВЛКНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения. давлений в условиях высоких температур с повышенной точностью. При действии давления закрепленная на торце корпуса 2 разделительная мембрана 1 через сило3

<»SU«» А1 переда..ощее звено в виде коаксиалъных цилиндров 4 передает перемещение на измерительную 3 мембрану, которая связана с преобразователем. За счет . выбора соответствующего материала каждого цилиндра 4 с определенным коэффициентом теплопроводцости распределение температуры по площади измерительной мембраны максимально приближается к равномерному закону.

Влияние температурного удлинения, силопередающего звена уменьшено за счет подбора соотношения жесткостей разделительной 1 и измерительной 3 мембран, которое выбрано не более

0,0087. Все это позволяет повысить точность измерения давления в условиях быстроменяющихся высоких температур. 3 ил.

1422032

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения давлений в условиях быстропеременных высоких температур ..

Целью изобретения является повьштение точности измерения давления в условиях быстропеременных высоких температур.

Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что распределение температуры по площади измерительной мембраны максимально приближается к равномерному закону путем выбора материала каждого коаксиалъного цилиндра силопередающего звена с определенным коэффициентом теплопроводности,, à "àêæå в том„ что минимизация глияния температурного удлинения силопередающего звена 20 осуществляется посредством выбора. значения жесткости разделительной мембраны в 115 раз меньше жесткости измерительной мембраны.

На фиг;1 показан датчик давления

/ (жесткое силопередающее звено в виде коаксиальных цилиндров и корпуса), разрез-.; -;=,а фиг.2 — график распределения температуры по площади измери- 30

: тельной мембрачы в каждый и--й момент времени в случае, если все цилиндры силопередающего звена изготовлены из одного материала". па фиг,3— график распределения температуры по площади, измерительной мембраны датчика, Датчик содержит разделительную мембрану 1, корпус 2„ измерительную мембрану 3, коаксиальные цилиндры щ

4 силопередающего звена, Начальная температура измеряемой среды Т. соответствуеч значению тем0 пературь; в момент времени о„; — и-е моменты времени. 45

Предлагаемая конструкция высокотемпературного датчика давления предполагает выбор материала каждого цилиндра по его коэффициенту теплопроводности по зависимости

SG где 9, - коэффициент теплопроводнос1 ти первого цилиндра, расположенного по центру мембраны;

- порядковый номер цилиндра, а отношение жесткостей разделитель f J) ной и измерительной мембран составля ет не более 0,0087. 3r = 9, i ) где %„ — коэффициент те лопроводности первого цилиндра, расположенного по центру ,мембраны;

i — порядковый .номер цилиндра (с увеличением по мере удаления от центра мембраны)..

Чтобы получить распределение температуры по площади измерительной мембраны (фиг.3), необходимо выбрать материалы цилиндров силопередающего звена такими, чтобы их коэффициенты теплопроводности увеличивались от центра мембраны к периферии по квадратичному закону.

Чтобы практически исключить влияние температурных удлинений силопередающего звена на точность измерений, отношение жесткостей разделительной и измерительной мембран следует выбрать не более 0,0087. При действии измеряемого давления разделительная мембрана 1 через цилиндры

4 передает перемещение на измерительную мембрану 3, которая связана с преобразователем перемещения в электрический сигнал.

Технико-экономическим преимуществом предлагаемой конструкции датчика является то, что динамическую температурную погрешность в нестационарном темгературном режиме при скоросо ти изменения температуры ч = 100 С/

/c .можно снизить на порядок.

Формула изобретения

Датчик давления, содержащий закрепленные на -противоположных торцах корпуса разделительную и измерительную мембраны, между которыми распо" ложено жесткое силопередающее звено в виде коаксиальных цилиндров, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения в условиях быстропеременных вы" соких температур, в нем каждый цилиндр. силопередающего звена выполнен из материала, ко ффициент теплопроводности которого определен из зависимости

1422032

Т, С

7;Т

72

Tf

Составитель И.Невский

- РедактоР А.Ц1андоР ТехРед M.Моргентал

Корректор М. Демчик:

Заказ 4418/39 Тираж 84?

Подписное

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

Тп

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5