Датчик давления

 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к датчикам давления, применяемым для измерения давления агрессивных жидкостей и газов, и позволяет повысить надежность и ресурс работы датчика. Датчик давления содержит металлическую мембрану 2, выполненную из коррозионноустойчивого материала, диаметр ее не менее чем в 3 раза превышает диаметр полупроводниковой мембраны 3 с тензорезисторами, закрепленной в основании 4 и поджатой к металлической мембране с усилием, обеспечивающим их взаимное прилегание, при этом цилиндрические жесткости металлической D<SB POS="POST">м</SB> и полупроводниковой D<SB POS="POST">п</SB> мембран должны удовлетворять условию D<SB POS="POST">м</SB>/D<SB POS="POST">п</SB>≤0,1. Это позволяет использовать в конструкции датчика нержавеющие стали и тем самым расширить эксплуатационные возможности датчика и повысить его точность. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 6 01 L 9/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4634133/24-10 (22) 09.01.89 (46) 23.12,90, Бюл, М 47 . (72) А.В,Саблин, Н,П,Педоренко и T.Н.Басулина (53) 531.787 (088.8) (56) Патент Великобритании

N 1586968, кл. G 01 1 9/06. 25.03.81. (54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к датчикам давления, применяемым для измерения давления агрессивных жидкостей и газов, и позволяет повысить надежность и ресурс работы датчика. Датчик давления содержит металличе„„. Ы„„1615579 А1 скую мембран 2, выполненную,иэ корроэионноустойчивого материала, диаметр ее не менне чем в 3 раза превышает диаметр полупроводниковой мембраны 3 с тензорезисторами, закрепленной в основании 4 и поджатой к металлической мембране с усилием, обеспечиваюшим их взаимное прилегание. При этом цилиндрические жесткости металлической Dwi и полупроводниковой Ол мембран должны удовлетворять условию

DM/DiI 0,1. Это позволяет использовать в конструкции датчика нержавеющие стали и тем самым расширить эксплуатационные возможности датчика и повысить его точность, 1 ил.

1615579

Составитель Н,Матрохина

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Л,Пилипенко

Редактор Е.Папп

Заказ 3981 Тираж 468 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, ужгород, ул,Гагарина, 101

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении давления агрессивных жидкостей и газов в нефтегазовой и химической и ромы шлен ности.

Цель изобретения — повышение надежности в условиях работы с агрессивными высокотемпературными средами и увеличение ресурса работы датчика.

На чертеже показана конструкция датчика давления.

Датчик содержит опорное кольцо 1, металлическую мембрану 2, к внутренней стороне которой поджата полупроводниковая мембрана 3, закрепленная в основании 4.

Основание 4 с полупроводниковой мембраной 3 установлено в корпусе 5 датчика, который вместе с металлической мембраной 2 и опорным кольцом 1 соединены сваркой.

Основание 4 через шайбу 6 гайкой 7 поджимается к металлической мембране 2 до полного прилегания. На обратной стороне полупроводниковой мембраны 3 сформирована тензосхема с тензорезисторами, преобразовывающая измеряемое давление P в электрический сигнал, который через проводники 8 поступает на контактныйузел 9 и выводы 10 датчика.

Датчик работает следующим образом, Измеренное давление Р воздействует на металлическую мембрану 2, вызывая ее прогиб, который передается на поджатую с обратной стороны полупроводниковую, преимущественно кремниевую, мембрану 3, которая закреплена в металлическом основании 4. Крепление vожет быть осуществлено на основе ситаллоцементов, легкоплавких стекол, обеспечивающих надежное и стабильное крепление. Наибольшие деформации, возникающие в металлической мембране 2 от давления Р, в основном сосредоточены в области расположения полупроводниковой мембраны 3, так как остальная часть мембраны лежит на основании 4. Деформация полупроводниковой мембраны с

5 помощью тензорезисторов преобразуется в выходной электрический сигнал, пропорциональный измеряемому давлению.

Формула изобретения

Датчик давления, содержащий корпус.

10 основание, закрепленную в корпусе металлическую мембрану и расположенную за ней полупроводниковую мембрану с тензорезисторами, соединенными в измерительный мост, отличающийся тем, что, с

15 целью повышения надежности в условиях работы с агрессивными высокотемпературными средами, а также увеличения ресурса работы, он снабжен установленным в корпусе резьбовым прижимным элементом, под20 жимающим основание к металлической мембране, при этом в основании выполнено центральное отверстие, а на его торце со стороны металлической мембраны — кольцевая проточка, причем полупроводниковая

25 мембрана по контуру расположена в кольцевой проточке, закреплена на основании заподлицо с его торцовой поверхностью и контактирует с металлической мембраной. выполненной из коррозионно-устойчивого

30 материала и имеющей диаметр, не менее чем в три раза превышающий диаметр полупроводниковой мембраны, при этом цилиндрические жесткости мембран удовлетворяют соотношению

35 м 0 1 () I п где 0м — цилиндрическая жесткость металлической мембраны;

0л — цилиндрическая жесткость полу40 проводниковой мембраны.