IT8222671A1 - Trasduttore perfezionato per la misura della pressione di un fluido in particolare un fluido aggressivo e ad elevata temperatura - Google Patents
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Description
D E S C R I Z I O N E
dell'invenzione industriale dal titolo:
"Trasduttore perfezionato per la misura della pressio ne di un fluido in particolare un fluido aggressivo e ad elevata temperatura"
RIASSUNTO
L'invenzione concerne un trasduttore per la misura della pressione di fluidi, in particolare flu? di aggressivi e ad alta temperatura* Il trasduttore comprende due corpi inseriti uno nell'altro cos? da individuare una camera anulare nella quale ? immesso detto fluido. Sulla superficie di uno di detti corpi, che ? relativamente cedevole in modo elastico, ? applicata una pluralit? di estensimetri disposti in modo sostanzialmente simmetrico.
DESCRIZIONE
Sono noti trasduttori di pressione utilizzanti estensimetri a filo metallico,a film metallico, a cermet e a semiconduttori che per? presentano caratteristiche costruttive e funzionali troppo vincolate ai materiali componenti i resistor!, per cui tali trasduttori sono di impiego relativamente poco flessibile?
Notevoli difficolt? nascono anche dalle differenti caratteristiche di deformazione dell*estensime tro e del substrato su cui ? posizionato?
Per ovviare a ci? sono usati trasduttori di pre? sione a membrana circolare di allumina portante esten simetri a resistor! serigrafati posti verso il centro della membrana stessa. Un trasduttore di questo tipo ? ad esempio descritto ed illustrato nella domanda di brevetto italiana N?.28682 A/78 depositata il
12 ottobre 1978 a nome Fabbrica Italiana Magneti Marelli S??????
Permangono tuttavia anche in questo caso grosse difficolt? derivanti dal fatto di trovare un posizio namento dei resistori sul substrato, tale da assicura re la massima indipendenza delle deformazioni dovute alla pressione del fluido dalle deformazioni fittizie derivanti ad esempio dalle dilatazioni dei supporti di appoggio in presenza di.sollecitazioni termiche? Scopo principale del presente trovato ? quello di realizzare un trasduttore capace di evitare che deformazioni fittizie (non provocate direttamente dal fluido), derivanti ad esempio da alte temperature e da altre sollecitazioni estranee, influenzino i dati che vengono rilevati, onde ottenere letture precise?
Secondo il presente trovato tale scopo ? raggiun to con un trasduttore misuratore di pressione"di un fluido, caratterizzato dal fatto di comprendere un primo ed un secondo corpo inseriti uno nell'altro in modo da individuare una intercapedine in cui ? immesso il fluido in pressione, il primo di detti corpi essendo realizzato in materiale cedevole in modo elastico e portando una pluralit? di estensimetri a resistor! isolati dal fluido ed intercollegati elettricamente per emettere un segnale di uscita funzione della pressione del fluido?
Le caratteristiche strutturali e funzionali del presente trovato appariranno dai seguenti disegni schematici allegati nei quali:
la figura 1 mostra schematicamente una sezione longitudinale di un trasduttore di pressione secondo il trovato,
la figura 2 mostra una vista prospettica del substrato relativo al trasduttore di figura 1 portante estensimetri serigrafati internamente.,.
la figura 3 mostra il circuito elettrico di collegamento degli estensimetri,
la figura 4 mostra schematicamente una sezione longitudinale di un trasduttore di pressione secondo il trovato in una seconda realizzazione,
la figura 5 mostra una vista prospettica del substrato relativo al trasduttore di figura 4 portante estensimetri serigrafati esternamente.
Con riferimento alla figura 1, un trasduttore secondo il trovato, complessivamente indicato con 10, ? composto da un corpo tubolare 11, relativamente cedevole in modo elastico, contenuto entro un contenitore principale cilindrico 12 ricevente fluido in pressione da un condotto assiale 13.
Il corpo 11 preferibilmente in allumina, ad una estremit? ? chiuso da un fondello 14 ed all'altra ? collegato circonferenzialmente in 15 ad una ghiera 16 di supporto avvitata e saldata al contenitore 12. Il corpo 11 individua cos? con le pareti interne del contenitore 12 stesso una camera di ricezione anulare 17 del fluido in pressione.
Le connessioni del corpo 11 al fondello 14 ed alla ghiera 16 possono essere eseguite con tecnica nota di saldobrasatura sotto vuoto.
Sulle pareti interne del corpo 11 sono poste coppie di estensimetri a resistor! 18, 19 (figura 2) collegati elettricamente in un ponte di Wheatstone come in figura 3, in modo che i resistori soggetti allo stesso tipo di deformazione sono inseriti in rami contrapposti del ponte?
Tali estensimetri 18, 19.sono applicati a film alle pareti con tecnica serigrafica usando paste resistive adatte per impieghi fino a 400?C.
Una applicazione di un trasduttore realizzato secondo il trovato ? ad esempio la seguente?
Il trasduttore 10 viene inserito in un sistema contenente un fluido ed a una certa temperatura, ad esempio 350?C, la cui pressione deve essere misurata ?
Il fluido, attraverso il condotto 13, penetra nella camera 17, comprime e deforma le pareti laterali del corpo 11, che mantengono le loro caratteristiche di cedevolezza elastica anche ad alta temperatura? Gli estensimetri 18, 19 posti su tali pareti, entrano in tensione, variando la loro resistenza e? lettrica e in modo in se noto emettono un segnale proporzionale alla variazione della resistenza? Tale segnale determina la misura di pressione, letta su di uno strumento operativamente collegato al trasduttore attraverso un connettore di tipo in se noto, complessivamente indicato con 20.
Il vantaggio di tale trasduttore di pressione rispetto alla tecnica nota ? determinato in primo luogo dal fatto che le coppie di estensimetri 18, 19, posizionati sul corpo cilindro 11 come illustrato precedentemente, non vengono minimamente influenzate da deformazioni fittizie dovute a dilatazioni dell'? parti vincolanti,e supportanti (14, 15, 16).
Molto importante ? anche la costituzione della camera 17, di volume minimo, che permette con una immissione irrilevante di fluido di avere subito una pronta e precisa misura.
Inoltre la pressione del fluido, in misura, in questa prima realizzazione, pu? essere molto elevata poich? il corpo *|1 in allumina ha un alto carico di rottura a compressione.
La figura 4 mostra un'altra possibile forma di attuazione del presente trovato ove le parti uguali o equivalenti sono indicate con gli stessi numeri di riferimento maggiorati di 100. La differenza di rilievo fra le due realizzazioni ? rappresentata da un ugello 121 con fori radiali 122 che permette l'alimentazione del fluido all?interno del corpo tubolare pi? precisamente nell'intercapedine 117 che l'ugello J\2? individua con la parete interna del corpo vn medesimo.
Claims (5)
- RIVENDICAZIONI1, Trasduttore misuratore di pressione di un fluido, caratterizzato dal fatto di comprendere un primo ed un secondo corpo inseriti uno nell'altro in modo da individuare una intercapedine in cui ? immesso il fluido in pressione, il primo di detti corpi essendo realizzato in materiale cedevole in modo elastico e portando una pluralit? di estensimetri a resistori isolati dal fluido ed intercollegati elettricamente per emettere un segnale di uscita funzione della pressione del fluido.
- 2. Trasduttore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto primo corpo ? cavo ed ? interno al secondo e che detti estensimetri sono applicati sulla parete interna della cavit? del primo corpo stesso.
- 3. Trasduttore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto primo corpo ? cavo per contenere il secondo e porta sulla parete esterna detti estensimetri, essendo inoltre previsto un terzo corpo esterno di contenimento dei primi due.
- 4. Trasduttore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il primo corpo di forma tubolare porta sulle sue pareti interne estensimetri, ? chiuso ad un'estremit? da un fondello mentre all'altra ? vincolato rigidamente e circonferenzialmente ad una ghiera collegata al secondo corpo nel quale il primo corpo ? inserito ed individua detta intercapedine alimentata da un condotto ricavato assialmente nel secondo corpo stesso
- 5. Trasduttore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il primo corpo di forma tubolare porta sulle sue pareti esterne estensimetri, ? chiuso ad un'estremit? da un fondello mentre all'altra estremit? ? vincolato rigidamente circonferenzialmente ad una ghiera collegata al secondo corpo che, inserito in detto primo corpo, individua detta intercapedine alimentata da un condotto assialmente ricavato nel secondo corpo, essendo presente un terzo corpo tubola re racchiudente i due corpi sopra citati.
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