Датчик разности давлений

 

Использование: при измерении давления в условиях криогенных и повышенных температур и больших отношениях статистического давления к разности давления. Сущность изобретения: датчик разности давлений содержит первую 1 и вторую 2 .рабочие мембраны с жесткими центрами. Первая рабочая мембрана с внутренней стороны является плоской. На внутренней стороне второй 2 рабочей м ембраны равномерно размещены штыри-упоры 3. На плоской стороне мембраны 1 размещен тонкопленочный электроизолированный электрод 4 рабочего конденсатора С и электрод 5 эталонного конденсатора С. Рабочие мембраны 1 и 2 соединяются по периферии с двух сторон с пластиной б, являющейся упором для них при перегрузке. На пластине 6 размещены зеркально симметрично тонкопленочные электроизолированные электрод 7 рабочего конденсатора и электрод 8 эталонного конденсатора. Рабочие мембраны 1 и 2 соединяются пластиной 6 с начальным зазором , определяемым толщиной колец 9 и 10. Для защиты электродов рабочего конденсатора от соприкосновения при перегрузке односторонним давлением на штыри-упоры надеты шайбы 11. Такая конструкция датчика позволяет повысить его перегрузочную способность: а) при одном центральном упоре в 2 раза, б) при одном центральном упоре и одном ряде штырей-упоров - в 4 раза, 1 ил. (Л 6 00 00 ел О CJ h Ю 9

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 G 01 L 13/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, СО (л

jGD

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4952812/10 (22) 07.05.91 (46) 30.05.93. Бюл. М 20 (71) Научно-исследовательский институт физических измерений и Ленинградский государственный технический университет (72) Д.B.Ëåáåäåâ. В.С.Моисейченко, B.Â.Селифанова и О.С.Бачурина . (56) Automation, 1980, т,25, М 1, с.122,.123.

Авторское свидетельство СССР

Ь 922556, кл, G 01 (13/06, 1980. (54) ДАТЧИК РАЗНОСТИ ДАВЛЕНИЙ (57) Использование: при измерении давления в условиях криогенных и повышенных температур и больших отношениях статистического давления к разности давления.

Сущность изобретения: датчик разности давлений содержит первую 1 и вторую 2 .рабочие мембраны с жесткими центрами.

Первая рабочая мембрана с внутренней стороны является плоской. На внутренней стороне второй 2 рабочей мембраны

Я2„» 1818563 А1 равномерно размещены штыри-упоры 3. На плоской стороне мембраны 1 размещен тонкопленочный электроизолированный электрод 4 рабочего конденсатора С и электрод 5 эталонного конденсатора С. Рабочие мембраны 1 и 2 соединяются по периферии с двух сторон с пластиной 6, являющейся упором для них при перегрузке. На пластине 6 размещены зеркально симметрично тонкопленочные электроизолированные электрод 7 рабочего конденсатора и электрод 8 эталонного конденсатора. Рабочие мембраны 1 и 2 соединяются пластиной 6 с начальным зазором, определяемым толщиной колец 9 и 10.

Для защиты электродов рабочего конденсатора от соприкосновения при перегрузке односторонним давлением на штыри-упоры надеты шайбы 11. Такая конструкция датчика позволяет повысить его перегрузочную способность; а) при одном центральном упоре в 2 раза, б) при одном центральном упоре и одном ряде штырей-упоров - в 4 раза, 1 ил.

1818563 где т — толщина тонкопленочного электрода рабочего конденсатора;

Л- конструктивный допуск.

Датчик работает следующим образом.

При перегрузке односторонним давлением

Р> рабочая мембрана 1 упруго прогибается и ложится через посредство шайбы 11 на

Составитель О.Полев

Техред М.Моргентал Корректор М.Самборская

Редактор Н.Коляда

Заказ 1935 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно, к датчикам разности давлений жидких и газообразных сред с емкостным преобразователем давления в электрический сигнал, предназначенным для эксплуатации при повышенных и криогенных температурах и больших отношениях статического давления к разности. давления.

Цель изобретения — повышение перегрузочной способности датчика разности давлений, работоспособного при криогенных и повышенных температурах.

На чертеже изображен предлагаемый датчик разности давлений в разрезе. Датчик содержит первую 1 и вторую 2 рабочие мембраны с жесткими центрами. Первая рабочая мембрана с внутренней стороны является плоской. На внутренней стороне второй рабочей мембраны равномерно размещены штыри-упоры 3. На плоской сторо,не мембраны 1 размещен тонкопленочный электроизолированный электрод 4 рабочего конденсатооа Сх и электрод 5 эталонного конденсатора С, Рабочие мембраны 1 и 2 соединяются по периферии с двух сторон с пластиной 6 являющейся упором для них при перегрузке. На пластине 6 размещены зеркально симметрично тонкопленочные электроизолированные электрод 7 рабочего конденсатора и электрод 8 эталонного конденсатора. Рабочие мембраны 1 и 2 соединяются с пластиной g с начальным зазором, определяемым толщиной колец 9 и 10, равной или несколько большей перемещению рабочих мембран, вызываемому измеряемой разностью давления Л Р, Для защиты электродов рабочего конденсатора от соприкосновения при перегрузке односторонним давлением .на штыри-упоры надеты шайбы 11 с толщиной упорную пластину 6 большой жесткости, предохраняясь тем самым от пластических деформаций. Очевидно, что жесткость пластины 6 может быть выполнена сколь угодно большой, по крайней мере большей жесткости рабочих мембран в число раз, равное перегрузке.

При выравнивании давлений Р1 и Рг, действующих на рабочие мембраны 1 и 2, 10 рабочая мембрана 1 снимается с упоров пластины 6 и начинается рабочий процесс измерения. При этом упругий чувствительный элемент образуется двумя рабочими мембранами, соприкасающимися штырями15 упорами. Форма поверхности штырей-упоров предпочтительно сферическая и может быть сформирована после сборки датчика, путем подачи давлений Р и Р .

Число штырей-упоров определяется

20 исходя из требований по перегрузочной способности. В первом приближении, при одном центральном упоре прогиб мембраны снижается в 2 раза.

При одном центральном упоре и одном

25 ряде штырей-упоров прогиб мембраны снижается в 4 = 256 раз.

Формула изобретения

Датчик разности давлений, содержащий корпус, установленные в нем две мем30 браны, и преобразователь деформаций, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения перегрузочной способности при воздействии одностороннего давления -в условиях криогенных повышенных темпера-, 35 тур, в нем одна из мембран с внутренней стороны выполнена плоской, а на внутренней стороне второй мембраны равномерно

: размещены штыри-упоры, между мембранами расположена введенная опорная пла40 стина с жесткостью, превышающей жесткость мембран, выполненная с отверстиями для штырей-упоров, а преобразователь деформации выполнен в виде двух пар, зеркально расположенных тонкопленочных

45 электроизолированных электродов рабочего и эталонного конденсаторов, размещенных соответственно на плоской стороне мембраны и обращенной к ней стороне опорной пластины, причем на каждом из

50 штырей с обеих сторон опорной пластины установлены введенные упорные шайбы.