RU2034254C1 - Semiconducting pressure gauge - Google Patents
Semiconducting pressure gauge Download PDFInfo
- Publication number
- RU2034254C1 RU2034254C1 RU93001764A RU93001764A RU2034254C1 RU 2034254 C1 RU2034254 C1 RU 2034254C1 RU 93001764 A RU93001764 A RU 93001764A RU 93001764 A RU93001764 A RU 93001764A RU 2034254 C1 RU2034254 C1 RU 2034254C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- elastic membrane
- housing
- prechamber
- semiconducting
- diaphragm
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике, а именно к высокоточному измерению давления с помощью миниа- тюрных полупроводниковых преобразователей давления, защищенных от перегрузки давлением. The invention relates to measuring technique, namely to high-precision pressure measurement using miniature semiconductor pressure transducers, protected from pressure overload.
Наиболее близким к изобретению являетcя полупроводниковый преобразователь давления, защищенный от перегрузки, содержащий заполненный рабочей жидкостью корпус с расположенными в нем предкамерой с разделительной мембраной, измерительной камерой, сообщенной каналом с предкамерой и закрытой упругой мембраной с расположенным на ее жестком центре полупроводниковым чувствительным элементом. Closest to the invention is an overload protected semiconductor pressure transducer, comprising a housing filled with a working fluid with a prechamber located therein with a separation membrane, a measuring chamber in communication with the prechamber and a closed elastic membrane with a semiconductor sensitive element located on its rigid center.
Однако это устройство имеет погрешность измерения, связанную с несовершенством упругих свойств разделительной и упругой мембран, а также в связи с изменением объема рабочей жидкости при изменении температуры. However, this device has a measurement error associated with the imperfection of the elastic properties of the separation and elastic membranes, as well as in connection with a change in the volume of the working fluid with temperature.
Техническим результатом, получаемым от изобретения, является уменьшение погрешности, вносимой жидкостным устройством защиты от перегрузки. The technical result obtained from the invention is to reduce the error introduced by the liquid overload protection device.
Сущность изобретения состоит в том, что в полупроводниковом преобразователе давления упругая мембрана установлена в предварительно напряженном состоянии, при этом жесткий центр упругой мембраны прижат к корпусу с начальным усилием, превышающим усилие, создаваемое рабочей жидкостью при максимальном измеряемом давлении. The essence of the invention lies in the fact that in the semiconductor pressure transducer the elastic membrane is installed in a prestressed state, while the rigid center of the elastic membrane is pressed against the housing with an initial force exceeding the force created by the working fluid at the maximum measured pressure.
Упругая мембрана может быть выполнена с тороидальной поверхностью. The elastic membrane can be made with a toroidal surface.
В измерительной камере может быть установлен введенный вкладыш, выполненный из материала с температурным коэффициентом расширения, меньшим, чем у материала, из которого выполнен корпус. An inserted insert made of a material with a temperature coefficient of expansion lower than that of the material of which the housing is made can be installed in the measuring chamber.
На фиг. 1 показана схема полупроводникового преобразователя давления; на фиг. 2 то же, с вкладышем; на фиг. 3 конструктивное выполнение преобразователя; на фиг. 4 конструктивное решение его измерительного узла. In FIG. 1 shows a diagram of a semiconductor pressure transmitter; in FIG. 2 the same with the insert; in FIG. 3 structural design of the Converter; in FIG. 4 constructive solution of its measuring unit.
Полупроводниковый преобразователь давления содержит корпус 1 с предкамерой 2, в которой рабочая жидкость отделена от измеряемой среды разделительной мембраной 3. Канал 4 соединяет предкамеру 2 с измерительной камерой 5, закрытой упругой мембраной 6 с жестким центром 7, на котором установлена полупроводниковая мембрана 8, соединенная токовводами 9 с измерительной аппаратурой (не показана). Жесткий центр 7 прижат к стенке измерительной камеры 5 с некоторым начальным усилием Fо.The semiconductor pressure transducer comprises a housing 1 with a pre-chamber 2, in which the working fluid is separated from the measured medium by a separation membrane 3. Channel 4 connects the pre-chamber 2 with the
Работа преобразователя (фиг. 1) заключается в том, что измеряемое давление Ри создает давление Р рабочей жидкости, которое деформирует мембрану 8 и изменяет параметры ее тензочувствительных элементов. При превышении измеряемым давлением Ри заданной величины Рз усилие, действующее на упругую мембрану 6, уравнивается силой Fо прижатия ее центра к корпусу 1. Дальнейшее увеличение давления Ри приводит к перемещению как упругой мембраны 6, так и разделительной мембраны 3. После того, как давление достигнет некоторой величины Ри= Ркр, разделительная мембрана 3 ложится на корпус, перекрывая канал 4, и при дальнейшем росте давления Ри давление рабочей жидкости Р не меняется, что защищает полупроводниковую мембрану 8 от разрушения.Work transducer (FIG. 1) is that the measured pressure P and the pressure P creates a working fluid, which
Давление рабочей жидкости Р меньше измеряемого давления Ри на некоторую величину Δ Р= Ри-Р. Величина Δ Р зависит от жесткости К разделительной мембраны 3 и перемещения δ ее центра: Δ Р= К х δ Перемещение определяется изменением Δ V объема измерительной камеры 5, возни- кающим вследствие деформации упругой мембраны 6 под действием давления Р. Изменение заполненного жидкостью объема измерительной камеры 5 при неподвижном центре 7 примерно в 4 раза меньше, чем при перемещающемся центре. Это позволяет уменьшить погрешность измерения, связанную с упругими несовершенствами мембран 3 и 6.The pressure of the working fluid P is less than the measured pressure P and by a certain value Δ P = P and -P. The value of Δ P depends on the stiffness K of the separation membrane 3 and the displacement δ of its center: Δ P = K x δ The displacement is determined by the change Δ V of the volume of the
В случае применения упругой мембраны 6 с тороидальным гофром (фиг. 2) изменение объема измерительной камеры 5 от давления Ри дополнительно снижается (при неподвижном жестком центре 7).In the case of the
Температурная погрешность снижается в случае, когда объем измерительной камеры 5 сведен к минимуму за счет вставленного в корпус 1 вкладыша 10 (фиг. 2), так как вкладыш 10 при неизменном суммарном объеме предкамеры 2, канала 4 и измерительной камеры 5 уменьшает объем рабочей жидкости. The temperature error is reduced when the volume of the
Таким образом, использование изобретения в жидкостных устройствах защиты миниатюрных полупроводниковых преобразо- вателей давления позволяет повысить точность измерений. Thus, the use of the invention in liquid protection devices of miniature semiconductor pressure transmitters can improve measurement accuracy.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93001764A RU2034254C1 (en) | 1993-01-11 | 1993-01-11 | Semiconducting pressure gauge |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93001764A RU2034254C1 (en) | 1993-01-11 | 1993-01-11 | Semiconducting pressure gauge |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93001764A RU93001764A (en) | 1995-02-27 |
RU2034254C1 true RU2034254C1 (en) | 1995-04-30 |
Family
ID=20135530
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93001764A RU2034254C1 (en) | 1993-01-11 | 1993-01-11 | Semiconducting pressure gauge |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2034254C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2507491C1 (en) * | 2012-07-20 | 2014-02-20 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | High-temperature semiconducting pressure converter |
-
1993
- 1993-01-11 RU RU93001764A patent/RU2034254C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент Японии N 58-41456, кл. G 01L 9/04, 1974. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2507491C1 (en) * | 2012-07-20 | 2014-02-20 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | High-temperature semiconducting pressure converter |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4135408A (en) | Differential pressure measuring transducer assembly | |
US4285244A (en) | Non-symmetrical overload protection device for differential pressure transmitter | |
JPS61500633A (en) | pressure transducer | |
US5457999A (en) | Method and apparatus for measurement of forces and pressures using tensioned bellows | |
WO1992017757A1 (en) | Differential pressure device | |
GB1603823A (en) | Differential pressure sensing device | |
US4072057A (en) | Differential pressure cell with diaphragm tension and overpressure protection | |
US4135407A (en) | Method and apparatus for overrange protection of the transducer in a differential pressure transmitter | |
JPH05149814A (en) | Double diaphragm type semiconductor pressure sensor | |
RU2034254C1 (en) | Semiconducting pressure gauge | |
CA1152350A (en) | Temperature compensation apparatus for a liquid filled conduit | |
Kälvesten et al. | Small piezoresistive silicon microphones specially designed for the characterization of turbulent gas flows | |
GB1558770A (en) | Differential pressure transducers | |
US4157032A (en) | Electrically isolated strain gage assembly | |
US3353410A (en) | Overload stop for pressure transducer | |
GB2146438A (en) | Differential pressure/static pressure unit | |
RU2017100C1 (en) | Pressure transducer | |
JPS6239368B2 (en) | ||
US3943781A (en) | Device for transmitting the displacement of a pressure-responsive element situated in pressure space | |
JPH0476430A (en) | Differential pressure measuring device | |
RU82325U1 (en) | OVER PRESSURE SENSOR | |
JPH09145518A (en) | Differential pressure/pressure-transmitting device | |
RU2134408C1 (en) | Pressure transducer | |
SU861957A1 (en) | Hydrostatic level meter | |
JPH05187948A (en) | Measuring device of differential pressure |