Датчик давления увакина

 

Изобретение относится к области измерительной техники, в частнэсти к датчикам давления. Целью изобретения является повьшение точности. Измеряемое давление воздействует на мембрану 2 и через упоры 5 и 6 передается на упругий кольцевой элемент /7/7///////////////, 4, вызывая его деформацию, которая регистрируется четырьмя тензорезисторами, напыленными на поверхность элемента 4 по его периметру. Тензорезисторы включены в мост и имеют по краям пленки, которые соединены .с пленками соседних тензорезист ров с помощью перемычек, которые позволяют, меняя их место соединения с пленками, производить балансировку-моста. Упругие элементы датчика - мембрана 2 и кольцо 4 выполнены из материала с температурным коэффициентом модуля упругости, равным температурному коэффициенту тензочувствительности материала тензорезисторов. 1 з.п. ф-лы, § 3 ил. (Л }33 12 1чЭ 00 со ел СХ)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) 4 С 01 L 9/04, 19/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

7иг.!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4150736/24-10 (22) 20. 11. 86 (46) 07. 10.88. Бюл. У 37 (75) В.Ф.Увакин (53) 531.787(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 885842, кл. G 01 L 9/04, 1981.

Авторское свидетельство СССР

У 424026, кл. G 01 L 9/04, 1974. (54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ УВАКИНА (57) Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к датчикам давления. Целью изобретения является повыщение точности. Измеряемое давление воздействует на мембрану 2 и через упоры 5 и 6 передается на упругий кольцевой элемент

Л0„„ 1428958 А 1

4, вызывая его деформацию, которая регистрируется четырьмя тензореэисторами, напыленными на поверхность элемента 4 по его периметру. Тензорезисторы включены в мост и имеют по краям пленки, которые соединены с пленками соседних тензореэист:ров с помощью перемычек, которые позволяют, меняя их место соединения с пленками, производить балансировку моста, Упругие элементы датчика — мембрана 2 и кольцо 4 выполнены из материала с температурным коэффициентом модуля упругости, равным температурному коэффициенту тензочувствительности материала тензорезисторов. 1 s.ï. ф-лы, Я

3 ил.

1428958

Изобретение относится к измеритЕльной технике, в частности к малогабаритным быстродействующим датчикам для измерения давлений.

Цель изобретения — повышение точ5 ности.

На фиг.l изображен датчик давления, общий вид,разрез, на фиг.2— сечение А-А на фиг.l; на фиг.3 — раэ- 10 вертка внешней поверхности упругого кольцевого элемента с двумя тензореэ)истор ами.

Датчик давления содержит выполненную заодно целое с корпусом 1 мембра-15

Ну 2. Между крышкой 3 корпуса и мембраной 2 установлен упругий кольцевой элемент 4 с упорами 5 и 6, покры,тый с наружной поверхности слоем 7 диэлектрика, на который напылением 2р

Нанесены тензорезисторы 8 с поперечными шинами, выполненными в виде пленок 9 путем напыления металла с повыШенной электропрдводйостью по сравнеHHIo с материалом тенэорезисторов и 25 малым температурным коэффициентом сопротивления. Сопротивление шин регулируется толщиной напыпенного металла и шириной шин.

Тензореэисторы 8 соединены в изме 30 рительный мост перемычками 10, приваренными. контактной сваркой в местах пленок 9, выбранных из условия равновесия измерительного моста, который соединен с измерительной аппаратурой 35 ,изолированным проводом 11.

Крьппка 3 соединена с корпусом 1 винтами 12, упоры 5 и 6 соединены с элементом 4, мембраной 2 и крышкой 3 контактной сваркой, а с крышкой 3 до- р полнительно и теплостойким клеем.

Места соединения упоров 5 и 6 с мембраной и элементом 4 выполнены сферическими, что позволяет произвести центровку оси элемента 4 с осью 45 мембраны и датчика,. Провода 11 проходят через изоляционные втулки 13, установленные в крышке 3, которые после сборки и балансировки датчика могут быть закреплены во втулках теп". лостойким герметиком или клеем. Перемычки 10 выполняются жесткими с различными расстояниями между выступами для сварки с шинами 9 с приваренными проводниками ll иэ теплостойкого провода. Для повышения теплостойкости датчик заполняют инертным газом и герметизируют.

Датчик работает следующим образом.

Измеряемое давление воздействует на мембрану 2 и через упоры 5 и Ь усилие передается на элемент 4, вызывая его деформацию, при этом по периметру элемента 4 на рабочих участках тензорезисторов, установленных по оси упоров, действует напряжение сжатия, а по ортогональной оси — напряжения растяжения. Расположенные на этих участках тенэореэисторы 8 изменяют свое сопротивление, что приводит к разбалансу измерительного моста, на выходе которого появляется сигнал, пропорциональный измеряемому давлению.

Раздельное выполнение на наружной поверхности упругого кольцевого элемента четырех тенэореэисторов по периметру кольца и поперечными пленками шин позволяет путем перемещения концов перемычек вдоль пленок и их контактной сваркой с пленками произвести симметрирование по сопротивлениям плеч моста и точную балансировку его.

Выполнение упругих элементов датчика из материала с температурным коэффициентом модуля упругости, равным температурному коэффициенту тензочувствительности материала тензорезисторов, обеспечивает высокую стабильность крутизны статической характеристики в широком интервале температур.

Формула изобретения

1 ° Датчик давления, содержащий упругий кольцевой элемент и устройство нагружения его в двух диаметрально противоположных точках, причем на наружной поверхности упругого кольцевого элемента по его периметру размещены разделенные поперечными шинами четыре тензореэистора, включенные в тензометрический мост, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности, в нем каждая из- поперечных шин выполнена в виде двух раздельных электропроводящих пленок, нанесенных на поверхность кольцевого элемента и соединенных между собой перемычкой, а тензорезисторы выполнены также в виде нанесенных на поверхность кольцевого элемента пленок и заодно целое с шинами.

2. Датчик по п.l, о т л и ч а ю— шийся тем, что в нем упругий кольцевой элемент выполнен из мате) 428958 риала, температурный коэффициент модуля упругости которого равен темпеУие.2 ратурному коэффициенту тенэочувствительности материала тензорезисторов.

1428958

Составитель А.Соколовский

Техред Л.Сердюкова Корректор М.Демчик

Редактор E.Ïàïï

Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5115/38

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