RU2628733C1 - Thin film pressure sensor - Google Patents

Thin film pressure sensor Download PDF

Info

Publication number
RU2628733C1
RU2628733C1 RU2016115441A RU2016115441A RU2628733C1 RU 2628733 C1 RU2628733 C1 RU 2628733C1 RU 2016115441 A RU2016115441 A RU 2016115441A RU 2016115441 A RU2016115441 A RU 2016115441A RU 2628733 C1 RU2628733 C1 RU 2628733C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sensor
sleeve
union nut
cylindrical body
tightening torque
Prior art date
Application number
RU2016115441A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Михайлович Белозубов
Юлия Александровна Козлова
Original Assignee
Акционерное общество "Научно-исследовательский институт физических измерений"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Научно-исследовательский институт физических измерений" filed Critical Акционерное общество "Научно-исследовательский институт физических измерений"
Priority to RU2016115441A priority Critical patent/RU2628733C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2628733C1 publication Critical patent/RU2628733C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
    • G01L19/04Means for compensating for effects of changes of temperature, i.e. other than electric compensation

Landscapes

  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

FIELD: measuring equipment.
SUBSTANCE: claimed thin film pressure sensor comprises a sensing element, a union nut, inside which a cylindrical housing with switching elements is partially disposed, a cable entry, a cable bridge and a blinded bushing mounted on a cylindrical housing, on the side surface of which a nozzle with a hole located with the sharp angle to the housing. The nozzle is partially or completely made in the form of a local and smooth thickening of the sidewall of the bushing as it approaches the opening, and in the opening of the branch pipe, in the area of its thickening from the side of the inner cavity, an expanded portion is provided in which the fastening elements of the cable bridge are arranged. The cylindrical body is hermetically connected on one side along the end with the terminal block and on the other side with the sensitive element. The direction of the screw threaded contour of the threaded connection of the cylindrical body with the bushing is opposite to the direction of the screw threaded contour of the union nut. The bushing is mounted on a cylindrical body with the tightening torque, the value of which is determined by the relation MB=KMN, where K is the coefficient taking into account the ratio of the maximum permissible torque of the bushing with the cylindrical body, at which there is no change in the characteristics of the sensor, more changes in the characteristics of the sensor when the tightening torque of the union nut is applied, the maximum tightening torque of the union nut necessary to ensure a tight connection of the sensor to the object is calculated by the sensor for a particular size; MN is the maximum tightening torque of the union nut necessary to ensure a tight connection between the sensor and the object, and on the body in the area equidistant from the points of its connection with the sensor element and the terminal block, the ring stop is provided, the outer diameter dS of which is executed in accordance with the relation dB<dS<dN, where dB is the diameter of the thread of the bushing; dN is the inside diameter of the union nut.
EFFECT: decrease in the error due to a wide range of non-stationary temperatures and increased vibration acceleration due to the possibility of an optimal placement of the cable jumper on the site due to the possibility of defect-free orientation of the threaded bushing branch when the sensor is mounted on the object and the sensor is removed from the object, improving the performance of the sensor with a minimum amount of experimental testing composition of products.
3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в тонкопленочных датчиках давления, предназначенных для измерения давления в агрегатах ракетной и космической техники при воздействии широкого диапазона нестационарных температур и повышенных виброускорений.The invention relates to measuring technique and can be used in thin-film pressure sensors designed to measure pressure in rocket and space technology units under the influence of a wide range of unsteady temperatures and increased vibration accelerations.

Известен тонкопленочный датчик давления, содержащий накидную гайку, цилиндрический корпус, частично расположенный внутри накидной гайки, продольная ось которого совпадает с продольной осью накидной гайки, и кабельную перемычку, причем на корпусе перпендикулярно образующей к радиусу выполнены два параллельных паза, расстояние между которыми равно размеру зева стандартного гаечного ключа, а ширина пазов равна ширине головки ключа, причем расстояние от опорной поверхности корпуса до начала пазов выбрано по определенному соотношению [RU патент №2039346 C1, G01L 9/06. Датчик давления и способ его снятия с объекта. Опубл. 09.07.1995 г. Бюл. №19].A thin-film pressure sensor is known, comprising a flare nut, a cylindrical body partially located inside the flare nut, the longitudinal axis of which coincides with the longitudinal axis of the flare nut, and a cable bridge, two parallel grooves being made perpendicular to the radius to the radius, the distance between which is equal to the size of the throat standard wrench, and the width of the grooves is equal to the width of the head of the wrench, and the distance from the supporting surface of the housing to the beginning of the grooves is selected by a certain ratio atent №2039346 C1, G01L 9/06. Pressure sensor and how to remove it from the object. Publ. July 9, 1995, Bull. No. 19].

Недостатком известного датчика давления является большая погрешность при воздействии широкого диапазона нестационарных температур и повышенных виброускорений вследствие неоптимального размещения и невозможности закрепления кабельной перемычки на объекте в непосредственной близости к корпусу датчика, что приводит к изменению температуры кабельной перемычки, а следовательно, и корпуса датчика при воздействии широкого диапазона нестационарных температур и повышенных виброускорений. Кроме того, известный датчик обладает низкой виброустойчивостью вследствие разрушения кабельной перемычки в месте ее ввода в корпус датчика вследствие воздействия повышенных виброускорений. Это обусловлено тем, что в силу конструктивных особенностей датчиков давления с накидной гайкой в связи с тем, что корпус частично находится внутри накидной гайки, его вынуждены выполнять с небольшим поперечным сечением, так как увеличение поперечного сечения приведет к резкому ухудшению габаритов. Поэтому для размещения в корпусе элементов датчика его приходится вытягивать в длину. Воздействие повышенных виброускорений на датчик приводит к значительному превышению виброускорений, воздействующих на кабельный ввод, закрепленный на конце длинного корпуса, вследствие резонансных явлений. Выполнение двух параллельных пазов на корпусе датчика дополнительно ухудшает виброустойчивость датчика вследствие появления концентраторов напряжений на корпусе датчика.A disadvantage of the known pressure sensor is a large error when exposed to a wide range of unsteady temperatures and increased vibration acceleration due to non-optimal placement and the inability to fix the cable jumper on the object in close proximity to the sensor body, which leads to a change in the temperature of the cable jumper, and therefore the sensor case when exposed to a wide range of non-stationary temperatures and increased vibration accelerations. In addition, the known sensor has low vibration resistance due to the destruction of the cable jumper in the place of its entry into the sensor housing due to the effects of increased vibration accelerations. This is due to the fact that due to the design features of pressure sensors with a union nut due to the fact that the housing is partially inside the union nut, it is forced to perform with a small cross section, since an increase in the cross section will lead to a sharp deterioration in dimensions. Therefore, to accommodate the sensor elements in the housing, it must be pulled in length. The impact of increased vibration accelerations on the sensor leads to a significant excess of vibration accelerations acting on the cable entry fixed to the end of a long housing due to resonance phenomena. The implementation of two parallel grooves on the sensor housing further affects the vibration resistance of the sensor due to the appearance of voltage concentrators on the sensor housing.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является тонкопленочный датчик давления, содержащий чувствительный элемент, накидную гайку, внутри которой частично расположен цилиндрический корпус с элементами коммутации, кабельный ввод, кабельную перемычку и установленную на цилиндрическом корпусе глухую резьбовую втулку, на боковой поверхности которой выполнен патрубок с отверстием, расположенный к корпусу под острым углом, причем патрубок частично или полностью выполнен в виде локального и плавного утолщения боковой стенки втулки по мере приближения к отверстию, а в отверстии патрубка в области его утолщения со стороны внутренней полости выполнен расширенный участок, в котором размещены элементы крепления кабельной перемычки, при этом цилиндрический корпус герметично соединен с одной стороны по торцу с контактной колодкой, и с другой стороны - с чувствительным элементом [RU патент №2397462 С1, G01L 19/06. Тонкопленочный датчик давления. Опубл. 20.08.2010 г. Бюл. №23].The closest in technical essence and the achieved result to the present invention is a thin-film pressure sensor containing a sensing element, a union nut, inside of which a cylindrical housing with switching elements, a cable entry, a cable jumper and a blind threaded sleeve mounted on a cylindrical housing are partially located, on the side surface which made a pipe with a hole located at an acute angle to the body, and the pipe is partially or completely made in the form of locks a linear and smooth thickening of the side wall of the sleeve as it approaches the hole, and in the hole of the pipe in the area of its thickening from the side of the internal cavity, an expanded section is made in which the fastening elements of the cable bridge are placed, while the cylindrical body is hermetically connected on one end to the contact block, and on the other hand, with a sensitive element [RU patent No. 2397462 C1, G01L 19/06. Thin film pressure sensor. Publ. 08/20/2010 Bul. No. 23].

Недостатком известного датчика давления является сравнительно большая погрешность при воздействии широкого диапазона нестационарных температур и повышенных виброускорений вследствие невозможности оптимального размещения кабельной перемычки на объекте из-за невозможности бездефектного ориентирования резьбовой втулки, а следовательно, и кабельной перемычки при установке датчика на объект из-за воздействия в этом случае момента, направленного на откручивание резьбовой втулки с цилиндрического корпуса. Экспериментально установлено, что величина этого момента при реальных размерах резьбовой втулки достигает 20…50 Нм. Воздействие такого момента при ориентировании приводит к разрушению датчика. Известные методы стопорения резьбы с помощью анаэробных герметиков, эпоксидных компаундов, лазерной, контактной и аргонодуговой сварок не дали положительного результата. Кроме того, датчик устанавливается на объект с определенным зависящим от измеряемого давления диапазона рабочих температур, конструктивных параметров посадочного места и самого датчика моментом затяжки. Поэтому величина необходимого момента затяжки, например, при присоединительной резьбе датчика M18×1,5 составляет 70…80 Нм. Таким образом, при эксплуатации датчика давления, в составе объекта на соприкасающиеся поверхности посадочного места объекта, элемента уплотнения и корпуса датчика могут воздействовать температура от минус 253°С до плюс 300°С, виброускорения до 40000 мс-2, момент затяжки до 80 Нм, давление до 180 МПа. Комплексное воздействие жестких воздействующих факторов приводит к тому, что чувствительный элемент датчика запрессовывается в посадочное место объекта. Поэтому при снятии датчика с объекта необходимо приложить значительные усилия, которые также могут привести к повреждению датчика.A disadvantage of the known pressure sensor is the relatively large error when exposed to a wide range of unsteady temperatures and increased vibration acceleration due to the impossibility of optimal placement of the cable jumper on the object due to the impossibility of defect-free orientation of the threaded sleeve, and therefore the cable jumper when installing the sensor on the object due to exposure to in this case, the moment aimed at unscrewing the threaded sleeve from the cylindrical body. It was experimentally established that the magnitude of this moment with the actual dimensions of the threaded sleeve reaches 20 ... 50 Nm. The impact of such a moment during orientation leads to the destruction of the sensor. Known methods for locking the thread using anaerobic sealants, epoxy compounds, laser, contact and argon arc welding did not give a positive result. In addition, the sensor is installed on the object with a certain operating temperature range, design parameters of the seat and the sensor itself, depending on the measured pressure. Therefore, the value of the required tightening torque, for example, with the connecting thread of the M18 × 1.5 sensor, is 70 ... 80 Nm. Thus, during operation of the pressure sensor, as part of the object, the contacting surfaces of the object’s seat, sealing element and sensor body can be affected by temperatures from minus 253 ° С to plus 300 ° С, vibration acceleration up to 40,000 ms -2 , tightening torque up to 80 Nm, pressure up to 180 MPa. The combined effect of harsh factors leads to the fact that the sensitive element of the sensor is pressed into the footprint of the object. Therefore, when removing the sensor from the object, significant efforts must be made, which can also lead to damage to the sensor.

Целью предлагаемого изобретения является уменьшение погрешности при воздействии широкого диапазона нестационарных температур и повышенных виброускорений.The aim of the invention is to reduce errors when exposed to a wide range of unsteady temperatures and increased vibration accelerations.

Поставленная цель достигается тем, что в тонкопленочном датчике давления, содержащем чувствительный элемент, накидную гайку, внутри которой частично расположен цилиндрический корпус с элементами коммутации, кабельный ввод, кабельную перемычку и установленную на цилиндрическом корпусе глухую резьбовую втулку, на боковой поверхности которой выполнен патрубок с отверстием, расположенный к корпусу под острым углом, причем патрубок частично или полностью выполнен в виде локального и плавного утолщения боковой стенки втулки по мере приближения к отверстию, а в отверстии патрубка в области его утолщения со стороны внутренней полости выполнен расширенный участок, в котором размещены элементы крепления кабельной перемычки, при этом цилиндрический корпус герметично соединен с одной стороны по торцу с контактной колодкой и с другой стороны - с чувствительным элементом, согласно предлагаемому изобретению направление винтового резьбового контура резьбового соединения цилиндрического корпуса с втулкой выполнено противоположным направлению винтового резьбового контура накидной гайки, при этом втулка установлена на цилиндрическом корпусе с моментом затяжки, величина которого определяется по соотношениюThis goal is achieved by the fact that in a thin-film pressure sensor containing a sensing element, a union nut, inside of which a cylindrical housing with switching elements is partially located, a cable entry, a cable jumper and a blind threaded sleeve mounted on a cylindrical housing, on the side surface of which there is a pipe with a hole located at an acute angle to the housing, and the pipe is partially or completely made in the form of a local and smooth thickening of the side wall of the sleeve as approximately to the hole, and in the hole of the pipe in the area of its thickening from the side of the internal cavity, an extended section is made in which fastening elements of the cable bridge are placed, while the cylindrical body is hermetically connected on one end to the contact block and on the other hand to the sensitive element , according to the invention, the direction of the screw threaded contour of the threaded connection of the cylindrical body with the sleeve is made opposite to the direction of the screw threaded contour idle nut, while the sleeve is mounted on a cylindrical body with a tightening torque, the value of which is determined by the ratio

Figure 00000001
Figure 00000001

где K - коэффициент, учитывающий отношение максимально допустимого момента затяжки втулки с цилиндрическим корпусом, при котором не происходит изменение характеристик датчика более изменения характеристик датчика при воздействии момента затяжки накидной гайки, к максимальному моменту затяжки накидной гайки, необходимому для обеспечения герметичного соединения датчика с объектом, определяется расчетно-экспериментальным путем для конкретного типоразмера датчика;where K is a coefficient taking into account the ratio of the maximum permissible tightening torque of the sleeve with a cylindrical body, at which the sensor characteristics do not change more than the sensor characteristics change under the influence of the tightening torque of the flare nut, to the maximum tightening torque of the flare nut necessary to ensure a tight connection between the sensor and the object, determined by calculation and experimental means for a specific sensor size;

MГ - максимальный момент затяжки накидной гайки, необходимый для обеспечения герметичного соединения датчика с объектом,M G - the maximum tightening torque of the union nut necessary to ensure a tight connection of the sensor to the object,

и на корпусе в области, равноудаленной от мест его соединения с чувствительным элементом и контактной колодкой, выполнен кольцевой упор, наружный диаметр dУ которого выполнен в соответствии с соотношениемand the housing in a region equidistant from the places of its connection with the sensor element and the contact strip, an annular stop, an outer diameter d which have formed according to the relationship

Figure 00000002
Figure 00000002

где dB - диаметр резьбы втулки;where d B is the diameter of the thread of the sleeve;

dГ - внутренний диаметр накидной гайки.d G is the inner diameter of the union nut.

Кроме того, резьбовое соединение цилиндрического корпуса с втулкой заполнено клеем типа «Криосил» и на боковой поверхности втулки симметрично плоскости симметрии патрубка выполнены две параллельные лыски, расстояние между которыми равно размеру зева гаечного ключа, используемого для ориентации патрубка.In addition, the threaded connection of the cylindrical body to the sleeve is filled with glue of the Cryosil type and two parallel flats are made on the side surface of the sleeve symmetrically to the pipe symmetry plane, the distance between which is equal to the size of the mouth of the wrench used to orient the pipe.

Тонкопленочный датчик давления содержит накидную гайку 1, цилиндрический корпус 2, герметично соединенный с чувствительным элементом 3 и контактной колодкой 4, кабельный ввод 5, кабельную перемычку 6 и установленную на цилиндрическом корпусе глухую резьбовую втулку 7. На боковой поверхности втулки 7 выполнен патрубок 8 в виде локального и плавного утолщения боковой стенки втулки 7, в отверстии которого размещены элементы крепления 9 кабельной перемычки 6. На боковой поверхности втулки 7 симметрично плоскости симметрии патрубка 8 выполнены две параллельные лыски 10, расстояние между которыми равно размеру зева гаечного ключа, используемого для ориентации патрубка. Направление винтового резьбового контура резьбового соединения 11 цилиндрического корпуса с втулкой выполнено противоположным направлению винтового резьбового контура 12 накидной гайки 1. Втулка 7 установлена на цилиндрическом корпусе 2 с моментом затяжки, величина которого определяется по соотношениюThe thin-film pressure sensor contains a union nut 1, a cylindrical body 2, hermetically connected to the sensing element 3 and the contact block 4, a cable entry 5, a cable jumper 6 and a blind threaded sleeve 7. The pipe 8 is made on the side surface of the sleeve 7 in the form local and smooth thickening of the side wall of the sleeve 7, in the hole of which the fastening elements 9 of the cable bridge 6 are placed. On the side surface of the sleeve 7 symmetrically two parallel flats 10, the distance between which is the throat size wrench used for nozzle orientation. The direction of the screw threaded contour of the threaded connection 11 of the cylindrical body with the sleeve is made opposite to the direction of the screw threaded contour 12 of the union nut 1. The sleeve 7 is mounted on the cylindrical body 2 with a tightening torque, the value of which is determined by the ratio

Figure 00000003
Figure 00000003

где K - коэффициент, учитывающий отношение максимально допустимого момента затяжки втулки с цилиндрическим корпусом, при котором не происходит изменение характеристик датчика более изменения характеристик датчика при воздействии момента затяжки накидной гайки, к максимальному моменту затяжки накидной гайки, необходимому для обеспечения герметичного соединения датчика с объектом, определяется расчетно-экспериментальным путем для конкретного типоразмера датчика;where K is a coefficient taking into account the ratio of the maximum permissible tightening torque of the sleeve with a cylindrical body, at which the sensor characteristics do not change more than the sensor characteristics change under the influence of the tightening torque of the flare nut, to the maximum tightening torque of the flare nut necessary to ensure a tight connection between the sensor and the object, determined by calculation and experimental means for a specific sensor size;

МГ - максимальный момент затяжки накидной гайки, необходимый для обеспечения герметичного соединения датчика с объектом.M G - the maximum tightening torque of the union nut necessary to ensure a tight connection of the sensor to the object.

Экспериментально определенное значение коэффициента К=0,25 для конкретной конструкции серийного тонкопленочного датчика давления. В этом случае при максимальном моменте затяжки накидной гайки, необходимом для обеспечения герметичного соединения датчика с объектом, равном МГ=80 Нм, момент затяжки втулки 7 на цилиндрическом корпусе 2 в соответствии с заявляемым соотношением МВ=20 Нм. Резьбовое соединение цилиндрического корпуса с втулкой заполнено клеем типа «Криосил». Для дальнейшего повышения стойкости резьбового соединения втулки 7 с цилиндрическим корпусом 2 на нем в области, равноудаленной от мест соединения корпуса с чувствительным элементом 3 и контактной колодкой 4, выполнен кольцевой упор 13.The experimentally determined value of the coefficient K = 0.25 for a specific design of a serial thin-film pressure sensor. In this case, with a maximum tightening torque of the union nut necessary to ensure a tight connection between the sensor and the object, equal to M G = 80 Nm, the tightening torque of the sleeve 7 on the cylindrical body 2 in accordance with the claimed ratio M B = 20 Nm. The threaded connection of the cylindrical body with the sleeve is filled with glue type "Cryosil". To further increase the resistance of the threaded connection of the sleeve 7 with the cylindrical body 2 on it in the region equidistant from the junction of the housing with the sensing element 3 and the contact block 4, an annular stop 13 is made.

При установке датчика на объект предварительно надевают на лыски 10 втулки 7 головку гаечного ключа, используемого для ориентации патрубка. Ориентируют патрубок 8 при свободном проворачивании цилиндрического корпуса 2 относительно накидной гайки 1. Навинчивают накидную гайку 1 моментным ключом с необходимым моментом затяжки, сохраняя ориентацию патрубка 8 за счет удержания втулки 7 гаечным ключом, используемым для ориентации патрубка, устанавливают датчик в посадочное место объекта. При снятии датчика помещают между накидной гайкой 1 и втулкой 7 дополнительный ключ с размером зева, равным наружному диаметру цилиндрического корпуса 2. Свинчивают накидную гайку 1, предотвращая вращательное движение дополнительного ключа, а следовательно, и втулки 7 в направлении отворачивания втулки 7 до и после соприкосновения накидной гайки со вторым дополнительным ключом. После чего последующим свинчиванием накидной гайки 1 выталкивают корпус датчика из посадочного места объекта.When installing the sensor on the object, first put on the flats 10 of the sleeve 7 the head of the wrench used to orient the pipe. The nozzle 8 is oriented when freely turning the cylindrical body 2 relative to the union nut 1. The union nut 1 is screwed with a torque wrench with the required tightening torque, while maintaining the nozzle 8 orientation by holding the sleeve 7 with the wrench used to orient the nozzle, install the sensor in the object seat. When removing the sensor, an additional wrench is placed between the union nut 1 and the sleeve 7 with a throat size equal to the outer diameter of the cylindrical body 2. The union nut 1 is screwed on, preventing the additional key, and therefore the sleeve 7 from rotating in the direction of turning the sleeve 7 away before and after touching union nut with a second additional key. Then, by subsequent screwing of the union nut 1, the sensor housing is pushed out of the seat of the object.

Установление причинно-следственной связи заявляемых признаков и достигаемого технического эффекта проведем следующим образом. Выполнение направления винтового резьбового контура резьбового соединения 11 цилиндрического корпуса 2 с втулкой 7 противоположным направлению винтового резьбового контура 12 накидной гайки 1 обеспечивает воздействие момента, возникающего при установке датчика в результате трения накидной гайки с соприкасающейся поверхностью чувствительного элемента 3, в направлении, препятствующем отворачиванию втулки 7 с корпуса 2, то есть в направлении заворачивания втулки 7 на корпус 2. Втулка 7 установлена на цилиндрическом корпусе 2 с моментом затяжки, величина которого определяется по заявляемому соотношению МВ=KМГ, с одной стороны, для исключения явления «люфта» резьбового соединения втулка 7 - корпус 2 при малых значениях момента затяжки, с другой стороны - для исключения повреждения элементов датчика при больших значениях момента затяжки. Выполнение кольцевого упора на цилиндрическим корпусе в области, равноудаленной от мест соединения корпуса с чувствительным элементом и контактной колодкой, в соответствии с заявляемым соотношением обеспечивает дальнейшее повышение стойкости резьбового соединения втулки и корпуса к воздействию момента, направленного на закручивание втулки на цилиндрический на корпус. При этом равноудаленное расположение этого упора от чувствительного элемента и контактной колодки обеспечивает минимальное воздействие деформаций, возникающих при установке и снятии датчика, на чувствительный элемент и контактную колодку. Выполнение условия dB<dУ соотношения (2) обеспечивает возможность выполнения упора с функцией предотвращения движения втулки по резьбе цилиндрического корпуса. Выполнение условия dУ<dГ соотношения (2) обеспечивает возможность свободного перемещения накидной гайки через упор, необходимого для установки и снятия датчика с объекта. Резьбовое соединение цилиндрического корпуса с втулкой заполнено клеем типа «Криосил» для обеспечения необходимой стойкости соединения к воздействиям как откручивающих, так и закручивающих моментов. Максимальная эффективность примененного клея подтверждена экспериментально в результате сравнительных испытаний нескольких типов клеев и анаэробных герметиков, ранее используемых для целей фиксации резьбовых соединений. Выполнение на боковой поверхности втулки 7 симметрично плоскости симметрии патрубка 8 двух параллельных лысок 10, расстояние между которыми равно размеру зева гаечного ключа, используемого для ориентации патрубка, обеспечивает необходимую фиксацию втулки 7, а следовательно, и патрубка 8 для его ориентации с использованием стандартного монтажного инструмента. Кроме того, такое конструктивное решение не приводит к созданию дополнительного концентратора напряжений в датчике, а следовательно, не ухудшает виброустойчивость датчика.The establishment of a causal relationship of the claimed features and the achieved technical effect will be carried out as follows. The direction of the screw threaded contour of the threaded connection 11 of the cylindrical body 2 with the sleeve 7 opposite to the direction of the screw threaded contour 12 of the union nut 1 provides the influence of the moment that occurs when the sensor is installed due to friction of the union nut with the contacting surface of the sensing element 3, in the direction that prevents the sleeve 7 from being turned away from the housing 2, that is, in the direction of turning the sleeve 7 onto the housing 2. The sleeve 7 is mounted on a cylindrical housing 2 with a tightening torque ki, the value of which is determined by the claimed ratio M B = KM G , on the one hand, to exclude the phenomenon of “play” of the threaded connection sleeve 7 - housing 2 at small values of the tightening torque, on the other hand, to eliminate damage to the sensor elements at high values of torque puffs. The execution of the annular stop on the cylindrical body in the area equidistant from the junction of the body with the sensing element and the contact block, in accordance with the claimed ratio, provides a further increase in the resistance of the threaded connection of the sleeve and the body to the action of the torque directed to twisting the sleeve onto the cylindrical body. In this case, the equidistant arrangement of this stop from the sensitive element and the contact block provides the minimum impact of deformations that occur during installation and removal of the sensor on the sensitive element and contact block. The fulfillment of the condition d B <d Y relation (2) provides the ability to perform a stop with the function of preventing the sleeve from moving along the threads of the cylindrical body. The fulfillment of the condition d У <d Г of the relation (2) provides the possibility of free movement of the union nut through the stop necessary for installing and removing the sensor from the object. The threaded connection of the cylindrical body to the sleeve is filled with glue of the type "Cryosil" to provide the necessary resistance of the connection to the effects of both untwisting and twisting moments. The maximum effectiveness of the adhesive used was experimentally confirmed as a result of comparative tests of several types of adhesives and anaerobic sealants previously used for fixing threaded joints. The execution on the side surface of the sleeve 7 is symmetrical to the plane of symmetry of the pipe 8 of two parallel flats 10, the distance between which is equal to the size of the mouth of the wrench used to orient the pipe, provides the necessary fixation of the sleeve 7, and therefore the pipe 8 for its orientation using a standard mounting tool . In addition, such a constructive solution does not lead to the creation of an additional stress concentrator in the sensor, and therefore does not impair the vibration resistance of the sensor.

Испытания опытных образцов тонкопленочных датчиков давления, изготовленных в соответствии с предложенными техническими решениями, в составе нескольких самых современных объектов ракетно-космической техники подтвердили возможность многократного бездефектного ориентирования патрубка резьбовой втулки при установке датчика на объект и снятии датчика с объекта и оптимального размещения кабельной перемычки на объекте и за счет этого уменьшения погрешности датчика при воздействии широкого диапазона нестационарных температур и повышенных виброускорений.Tests of prototypes of thin-film pressure sensors manufactured in accordance with the proposed technical solutions as part of several of the most modern rocket and space technology objects confirmed the possibility of multiple defect-free orientation of the threaded sleeve pipe when installing the sensor on the object and removing the sensor from the object and optimal placement of the cable jumper on the object and due to this reduction in sensor error when exposed to a wide range of non-stationary temperatures and higher GOVERNMENTAL vibration acceleration.

Таким образом, техническим результатом предлагаемого изобретения является уменьшение погрешности при воздействии широкого диапазона нестационарных температур и повышенных виброускорений вследствие возможности оптимального размещения кабельной перемычки на объекте за счет возможности бездефектного ориентирования патрубка резьбовой втулки при установке датчика на объект и снятии датчика с объекта. Кроме того, заявляемые решения обеспечили улучшение эксплуатационных характеристик датчика с минимальным количеством экспериментальной отработки в составе изделий.Thus, the technical result of the present invention is to reduce the error when exposed to a wide range of unsteady temperatures and increased vibration acceleration due to the possibility of optimal placement of the cable jumper on the object due to the possibility of defect-free orientation of the threaded sleeve when installing the sensor on the object and removing the sensor from the object. In addition, the claimed solutions have provided improved operational characteristics of the sensor with a minimum amount of experimental testing in the composition of the products.

Claims (10)

1. Тонкопленочный датчик давления, содержащий чувствительный элемент, накидную гайку, внутри которой частично расположен цилиндрический корпус с элементами коммутации, кабельный ввод, кабельную перемычку и установленную на цилиндрическом корпусе глухую резьбовую втулку, на боковой поверхности которой выполнен патрубок с отверстием, расположенный к корпусу под острым углом, причем патрубок частично или полностью выполнен в виде локального и плавного утолщения боковой стенки втулки по мере приближения к отверстию, а в отверстии патрубка в области его утолщения со стороны внутренней полости выполнен расширенный участок, в котором размещены элементы крепления кабельной перемычки, при этом цилиндрический корпус герметично соединен с одной стороны по торцу с контактной колодкой и с другой стороны - с чувствительным элементом, отличающийся тем, что направление винтового резьбового контура резьбового соединения цилиндрического корпуса с втулкой выполнено противоположным направлению винтового резьбового контура накидной гайки, при этом втулка установлена на цилиндрическом корпусе с моментом затяжки, величина которого определяется по соотношению1. A thin-film pressure sensor containing a sensing element, a union nut, inside of which a cylindrical housing with switching elements is partially located, a cable entry, a cable jumper and a blind threaded sleeve mounted on a cylindrical housing, on the side surface of which there is a pipe with a hole located to the housing under an acute angle, and the pipe is partially or completely made in the form of a local and smooth thickening of the side wall of the sleeve as it approaches the hole, and in the hole the pipe and in the area of its thickening from the side of the internal cavity, an expanded section is made in which fastening elements of the cable bridge are placed, while the cylindrical body is hermetically connected on one side at the end with a contact block and on the other hand with a sensitive element, characterized in that the screw direction the threaded contour of the threaded connection of the cylindrical body with the sleeve is made opposite to the direction of the screw threaded contour of the union nut, while the sleeve is mounted on a cylinder com housing with a torque whose magnitude is determined by the ratio МВ=KМГ,M B = KM G , где K - коэффициент, учитывающий отношение максимально допустимого момента затяжки втулки с цилиндрическим корпусом, при котором не происходит изменение характеристик датчика более изменения характеристик датчика при воздействии момента затяжки накидной гайки, к максимальному моменту затяжки накидной гайки, необходимому для обеспечения герметичного соединения датчика с объектом, определяется расчетно-экспериментальным путем для конкретного типоразмера датчика;where K is a coefficient taking into account the ratio of the maximum permissible tightening torque of the sleeve with a cylindrical body, at which the sensor characteristics do not change more than the sensor characteristics change under the influence of the tightening torque of the flare nut, to the maximum tightening torque of the flare nut necessary to ensure a tight connection between the sensor and the object, determined by calculation and experimental means for a specific sensor size; МГ - максимальный момент затяжки накидной гайки, необходимый для обеспечения герметичного соединения датчика с объектом,M G - the maximum tightening torque of the union nut necessary to ensure a tight connection of the sensor to the object, и на корпусе в области, равноудаленной от мест его соединения с чувствительным элементом и контактной колодкой, выполнен кольцевой упор, наружный диаметр dУ которого выполнен в соответствии с соотношениемand the housing in a region equidistant from the places of its connection with the sensor element and the contact strip, an annular stop, an outer diameter d which have formed according to the relationship dВ<dУ<dГ,d B <d Y <d G , где dB - диаметр резьбы втулки;where d B is the diameter of the thread of the sleeve; dГ - внутренний диаметр накидной гайки.d G is the inner diameter of the union nut. 2. Тонкопленочный датчик давления по п. 1, отличающийся тем, что резьбовое соединение цилиндрического корпуса с втулкой заполнено клеем типа «Криосил».2. A thin-film pressure sensor according to claim 1, characterized in that the threaded connection of the cylindrical body to the sleeve is filled with glue of the type "Cryosil". 3. Тонкопленочный датчик давления по п. 1, отличающийся тем, что на боковой поверхности втулки симметрично плоскости симметрии патрубка выполнены две параллельные лыски, расстояние между которыми равно размеру зева гаечного ключа, используемого для ориентации патрубка.3. A thin-film pressure sensor according to claim 1, characterized in that on the side surface of the sleeve symmetrically to the plane of symmetry of the nozzle two parallel flats are made, the distance between which is equal to the size of the mouth of the wrench used to orient the nozzle.
RU2016115441A 2016-04-20 2016-04-20 Thin film pressure sensor RU2628733C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016115441A RU2628733C1 (en) 2016-04-20 2016-04-20 Thin film pressure sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016115441A RU2628733C1 (en) 2016-04-20 2016-04-20 Thin film pressure sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2628733C1 true RU2628733C1 (en) 2017-08-21

Family

ID=59744903

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016115441A RU2628733C1 (en) 2016-04-20 2016-04-20 Thin film pressure sensor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2628733C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117848581A (en) * 2024-03-07 2024-04-09 西安众妙之门科技有限公司 Air pressure sensor

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2039346C1 (en) * 1985-04-01 1995-07-09 Научно-исследовательский институт физических измерений Pressure transducer and method of removing it away from object
DE19754613A1 (en) * 1996-12-10 1998-06-18 Nok Corp Pressure sensor with diaphragm responding to pressure and four strain gauge units esp. for vehicle hydraulic braking system
RU2312319C2 (en) * 2006-01-23 2007-12-10 ФГУП "НИИ физических измерений" Thin-film pressure gage
RU2397462C1 (en) * 2009-06-01 2010-08-20 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт физических измерений" Thin-film pressure sensor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2039346C1 (en) * 1985-04-01 1995-07-09 Научно-исследовательский институт физических измерений Pressure transducer and method of removing it away from object
DE19754613A1 (en) * 1996-12-10 1998-06-18 Nok Corp Pressure sensor with diaphragm responding to pressure and four strain gauge units esp. for vehicle hydraulic braking system
RU2312319C2 (en) * 2006-01-23 2007-12-10 ФГУП "НИИ физических измерений" Thin-film pressure gage
RU2397462C1 (en) * 2009-06-01 2010-08-20 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт физических измерений" Thin-film pressure sensor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117848581A (en) * 2024-03-07 2024-04-09 西安众妙之门科技有限公司 Air pressure sensor
CN117848581B (en) * 2024-03-07 2024-05-17 西安众妙之门科技有限公司 Air pressure sensor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106872092B (en) Force measuring bolt and axial force testing method
CN201954152U (en) Airspeed tube rapid mounting fixture in pressure-height simulator pipeline
RU2628733C1 (en) Thin film pressure sensor
CN209623930U (en) A kind of optical fiber axle power bolt
CN104713674A (en) Device for detecting axial tightening force of hexagonal head bolts
CN110658129A (en) Device for testing total friction coefficient of threaded fastener
CN206785834U (en) A kind of earless plate nut of tail seal
CN103115544A (en) Measuring tool for effective length and ending length of external thread
CN103978461B (en) A kind of screwing tool acting on studs
CN107883846B (en) Crankshaft sensor clearance adjusting device and adjusting method thereof
CN103149023A (en) Nut performance testing device and nut performance testing machine
US10260916B2 (en) Dismounting device for a cable
CN202041310U (en) Sealing device for thermocouple
CN204788480U (en) Be used for chamber temperature chamber to press measuring mount pad
CN202710243U (en) Installation apparatus for cylinder pressure sensor, cylinder cover of engine, and engine
US20150260214A1 (en) Washer intended for use in a screwed assembly and method of assembly using the washer
JP2005091086A (en) Bolt axial force detector, bolt having the same, and method for controlling bolt and its fastening
WO2010140002A1 (en) A load measuring fastener
CN209370270U (en) A kind of stop nut
CN209512823U (en) A kind of reusable bolt load sensor
CN209358156U (en) Pipe perforator
FR3071287B1 (en) CALIBRATED PRECONTRAINTING FASTENING SYSTEM
CN112240825A (en) Pipe joint sealing structure torsion-tension relation testing device and method
KR100335885B1 (en) Method for measuring the length of bolts
CN210981551U (en) Reusable sensor fixing device