Датчик давления

 

Изобретение относится к измерительной технике , в частности, к датчикам давления, и направлено на повышение надежности и увеличение ресурса работы датчика. Датчик состоит из корпуса 1 с мембраной 2, пьезоэлемента 3 с электродами 4, основания 5, изготовленного с гермовводами 6, каждый из которых состоит из токосъемника 7, имеющего зигзагообразный профиль, концы которого расположены по оси отверстия. В месте изгиба токосъемника 7 установлены демпфирующие шайбы 8, делящие гермоввод на секции из изоляторов 9. На конце токосъемника 7, входящего в пьезоэлемент 3, закреплены пружины 10, упирающиеся в стенки глухого отверстия пьезоэлемента 3 и контактирующие с токопроводящим покрытием 11, нанесенным на стенки и электрически соединенным с электродами 4. Концы пружин 10 равномерно распределены по окружности. В случае прорыва мембраны 2 и возникновения трещины в первом изоляторе 9 рабочая среда не проходит далее на другой изолятор, т.к. изоляторы разделены шайбой 8, и герметичность узла сохраняется. Шайба 8 препятствует также возникновению трещин в изоляторе 9. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5 I ) 4 G 01 L 9/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ

©l

О

С5

4Ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4351)38/24-)0 (22) 28,12.87 (46) 07,09.89. Бюл, ))- 33 (72) В.В.Скорняков, Ю.В,Чувыкин

Б.В,Чувыкин и З.М.Федулаева (53) 531.787(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1087791, кл, С Ol L 9/08, 1983. (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к датчикам давления, и направлено на повьппенне надсжности и увеличение ресурса работы датчика. Датчик состоит из корпуса 1 с мембраной 2, пьезоэлемента 3 с электродами 4, основания 5,изготовленного с гермоввода-, ми 6, каждый из которых состоит из токосъемника 7, имеющего зигзагооб- разный профиль, концы которого рас- положены по оси отверстия, В месте

„„SU„„1506311 А 1 изгиба зигзагообразный профиль, концы которого расположены по оси отверстия. В месте изгиба токосъемника 7 установлены демпфирующие шайбы 8> делящие гермоввод на секции из изоляторов 9. На койце токосъемника 7, входящего в пьезоэлемент 3, закреплены пружины 10, упирающиеся в стенки глухого отверстия пьезоэлемента 3 и контактирующие с токопроводящим покрытием 11, нанесенным на стенки и электрически соединенным с электродами 4. Концы пружин 10 равномерно распределены по окружности.

В случае прорыва мембраны 2 и возникновения трещины в первом изоляторе 9 рабочая среда не проходит далее на другой изолятор, т.к. изоляторы разделены шайбой 8 и герметичность узла сохраняется. Шайба 8 препятствует также возникновению трещин в изоляторе 9. 2 ил.

3 1 5063

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для измерения быстропеременных давлений на объектах, требующих повьппенной механической надежности при воздействии высоких уровней вибрации ударов и работающих в широких температурных диапазон ах.

Целью изобретения является повышение надежности и увеличение ресурса работы.

На фиг,! показан датчик давления, разрез; на фиг.2 — форма пружин. 15

Датчик состоит из корпуса 1 с мембраной 2, пьезоэлемента 3 с электродами 4, основания 5, соединенного с корпусом сваркой и изготовленного с гермоввод;..ми 6, каждьп из которых )0 состоит из токосъемника 7, имеющего зигзагообразный профиль, концы которого расположены по оси отверстия. В месте изгиба токосъемника 7 установлены шайбы 8 высотой равной двум радиусам изгиба токосъемника, делящие гермоввод на секции из изоляторов 9, выполненных, например, из стекла, На конце токосъемника 7, вх-,,"ящего в пьезоэлемент 3, закрепле и пр :кипы

10, упирающиеся в стенки глухого отверстия пьезоэлемента и контактирующие с токопроводящим покрытием 11, нанесенным на стенки и электрически соединенным с электродами 4, причем концы пружин 10 равномерно распределены по окружности.

Датчик работает следующим образом, Давление, воздействующее па мембра- 0 ну 2, передается на пьезоэлемент 3, на электродах 4 которого генерируется электрический заряд, пропорциональный измеряемому давлению и снимаемый токосъемниками 7.

В случае прорыва мембраны 2 в процессе работы рабочая среда, попавшая во внутреннюю полость датчика, воздействует на гермоввод 6. Гермоввод состоит из нескольких изоляторов 9 и в

50 случае возникновения трещины в первом изоляторе она не передается другому, так как они разделены шайбой 8, что сохраняет герметичность узла, Шайба 8 также является дополнительным

55 термоизолятором при резком перепаде температуры рабочей среды и изолятора 9, Материалом шайбы 8 служит диэлектрик, например слюда, 11 4

Кроме того, шайба 8 препятствует возникновению трещин в изоляторе 9 в области изгиба токосъемника 7 за счет того, что место изгиба вьп есено за пределы изолятора и находится в в теле шайбы, Для уменьшения напряжения на срез> которое возникает в первом изоляторе

9 гермоввода 6 при прорыве мембраны

2 от давления рабочей среды, токосъемник 7 вьп олнен под наклоном к оси симметрии.

Электрический контакт между токосъемником 7 и электродом 4 пьезоэлемента 5 осуществляется концами нескольких пружин 10 (фиг,2), расположенных равномерно по окружности, причем выступающие концы пружин 10 выполнены большего размера, чем радиус глухого отверстия пьезоэлемента, что увеличивает надежность электрического контакта при любом направлении механического воздействия.

Таким образом, применение предлагаемой конструкции позволит повысить электрическую и механическую надежность, увеличит ресурс работы, герметичность датчика при эксплуатации в жестких условиях воздействия механических факторов (давления, вибрации, ударов, линейных ускорений).

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Датчик давления, содержащий корпус с мембраной, пьезоэлемент с электродами, размещенный между мембраной и основанием, в отверстиях которого расположены гермовводы с изоляторами и токосъемниками, концы которых размещены в углублениях с токопроводящими покрытиями, выполненных в пьезоэлементе, отличающийся тем что, с целью повьппения надежности и увеличения ресурса работы, в нем изоляторы гермовводов выполнены в виде равномерных секций, разделенных демпфирующими шайбами, а токосъемники выполнены изогнутыми в продольном направлении и имеют зигзагообразный профиль с прямолинейными концами, расположенными по оси отверстий, при этом демпфирующие шайбы расположены в местах изгибов токосъемников и выполнены с толщиной, равной двум радиусам изгиба токосъемника, а на концах токосъемников, входящих

5 1 506311 6 в углубления пьезоэлемента, эакрепле- по окружности и контактирующими с тоны пружины с концами, расположенными копроводящим покрытием углубления. а.1

Корректор З.Лончакова

Подписное

Заказ 5420/43 Тираж 789

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина,101

Составитель Н,Матрохина

Редактор И.Горная Техред А.Кравчук