RU1789893C - Тензорезисторный датчик давлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к тензорези- сторным датчикам давлени  и может быть использовано дл  определени  избыточных давлений. Цель изобретени  - повышение точности и упрощение конструкции датчика. Дл  этого в тензодатчике давлени , имеющем корпус 1, упор 10, упругий элемент 4 с жестким центром и тензорезисторы 6-9, деформируема  часть упругого элемента выполнена в виде двух концентрично расположенных колец, на наружных цилиндрических поверхност х которых размещены тензорезисторы. При подаче давлени , при фиксированном от осевых перемещений жестком центре, меридиональные сечени  колец 2 и 3 поворачиваютс  в противоположных направлени х. Возможна реализаци  измерительной схемы с четырьм  активными тензорезисторамм. 1 ил.

Description

з 70 5 г

(Л

С

11111

Изобретение относитс  к измерительной технике и может 6bif ь использовано дл  определени  с высокой точностью избыточных давлений.

Известен тензометрический датчик дав- лени , чувствительный элемент которого выполнен в виде четного числа коаксиально расположенных цилиндров, соединенных последовательно между собой противоположными торЦами, на внешней поверхности которых расположен ь ензоэДементы.

К недостаткам такого Датчика следует отнести сложность конструкции упругого элемента, выполн емого составным; сложность намотки тензорезисторов и их герме- тизации.

Известно устройство диафрагмы дл  преобразовател  давлени , представл ющее собой наход щийс  в корпусе пьезоэлектрический , пьезорезистивный, индуктивный, омический или емкостный преобразователь, соединенный с диафрагмой при помощи силопередающего элемента , сопр женного с корпусом при помощи упругой оболочки, и опорной части; диафрагма представл ет собой сопр женную с корпусом опорную часть, котора  соединена с силопередающим элементом при помощи упругого шарнира, образованного

трем  кольцевыми проточками.

Дл  данной конструкции характерны больша  погрешность измерени , св занна  с многозвенностью силопередаю щих цепей, сложность конструкции, заключающа с  в применении специального преоб- разовател  силы, обеспечивающего линейный выходной сигнал при нелинейности входного сигнала.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  и упрощение кон- струкции.

Цель достигаетс  тем, что в упругом элементе датчика, имеющем жесткий центр и выполненные с одной его стороны две кон- центрично расположенные кольцевые про- точки, а с другой стороны третью кольцевую проточку, расположенную концентрично первым двум между ними, в жестком центре концентрично первьТм двум кольцевым проточкам выполнена четверта  кольцева  про- точка, образующа  в жестком центре центральный цилиндрический опорный элеФормула изобретени 

Тензорезисторный датчик давлени , содержащий корпус, закрепленный в нем упругий элемент в виде пластины с жестким

5 40

15

0 5

0

5

0

5 0

мент, контактирующий с упором, при этом тензорезисторы расположены соответственно на внешних боковых поверхност х жесткого центра и пластины упругого элемента .

Конструкци  датчика показана на чертеже .

Упругий элемент датчика, будучи телом вращени , включает в себ  корпусную часть

1 с подвод щим штуцером и пластину с жестким центром, котора , будучи цельной, состоит из следующих условно составных частей: колец 2 и 3, центрального цилиндрического опорного элемента 4, кругового упругого шарнира 5. При этом кольцо 2 и упругий шарнир 5 образованы выполненными с одной стороны пластины двум  концентричными проточками и третьей кольцевой проточкой, расположенной с другой стороны пластины концентрично между первыми двум  проточками. Кольцо 3 образовано четвертой кольцевой проточкой, выполненной в жестком центре пластины концентрично остальным проточкам, Эта проточка образует также в жестком центре центральный ци- линдрический опорный элемент 4. На внешних боковых поверхност х пластины упругого элемента расположены тензорезисторы б и 7, а на внешних боковых поверхност х жесткого центра -тензорезисторы 8 и 9. Центральный цилиндрический опорный элемент 4 контактирует с упором 10, одновременно выполн ющим роль кожуха, герметизирующего рабочую зону тензорезисторов и сопр женного с корпусной частью упругого элемента винтами 11 через прокладку 12.

Датчик работает следующим образом. При подаче давлени  во внутреннюю полость упругого элемента, за счет давлени  на пластину при фиксированном от осевых перемещений цилиндрическом опорном элементе 4, меридиональные сечени  колец

2 и 3 поворачиваютс  в противоположных направлени х. При этом тензорезисторы 8 и 9 испытывают приращение деформаций сжати , а тензорезисторы 6 и 7 - раст жени . Это позвол ет реализовать измерительную мостовую схему с четырьм  активными тензорезисторами, повысить точность измерени  и упростить конструкцию .

центром, расположенный соосно с ним упор и тензорезисторы, причем в пластине упругого элемента выполнены с одной ее стороны две концентрично расположенные кольцевые проточки, а с другой ее стороны

выполнена треть  кольцева  проточка, расположенна  концентрично первым двум между ними, о т л и ч а ющийс  тем, что, с целью повышени  точности и упрощени  конструкции, в жестком центре концентрично первым двум кольцевым проточкам выполнена четверта  кольцева  проточка,

образующа  в жестком центре центральный цилиндрический опорный элемент, контактирующий с упором, при этом тен- зорезисторы расположены соответственно на внешних боковых поверхност х жесткого центра и пластины упругого элемента .