RU87522U1 - OVER PRESSURE SENSOR - Google Patents

OVER PRESSURE SENSOR Download PDF

Info

Publication number
RU87522U1
RU87522U1 RU2009123272/22U RU2009123272U RU87522U1 RU 87522 U1 RU87522 U1 RU 87522U1 RU 2009123272/22 U RU2009123272/22 U RU 2009123272/22U RU 2009123272 U RU2009123272 U RU 2009123272U RU 87522 U1 RU87522 U1 RU 87522U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
membrane
support
membranes
sensor according
support ring
Prior art date
Application number
RU2009123272/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Александрович Лобцов
Александр Иванович Щепихин
Грант Борисович Ростомян
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Сенсор"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Сенсор" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Сенсор"
Priority to RU2009123272/22U priority Critical patent/RU87522U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU87522U1 publication Critical patent/RU87522U1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

1. Датчик избыточного давления, включающий опору (1) мембран, первую мембрану (2), принимающую давление, толкатель (3), соединяющий первую мембрану (2) со второй мембраной (4), на которой расположены тензорезисторы (5), а также полость (6) между мембранами, отличающийся тем, что опора (1) выполнена из двух сваренных между собой элементов: первого опорного кольца (7), соединенного с первой мембраной (2), и второго опорного кольца (8), соединенного со второй мембраной (4), а полость (6) соединена с окружающей атмосферой через неплотности сварного соединения (9) первого и второго опорных колец (7, 8). ! 2. Датчик по п.1, отличающийся тем, что первая и вторая мембраны (2, 4) выполнены в виде дисковых мембран с жестким центром. ! 3. Датчик по п.1, отличающийся тем, что первое опорное кольцо (7) выполнено в виде диска с отверстием для прохода толкателя (3) и снабжено кольцевым выступом (10) для соединения с первой мембраной (2) по ее периферии. ! 4. Датчик по п.3, отличающийся тем, что между плоскостями первой мембраны (2) и первого опорного кольца (7) выполнен зазор (11). ! 5. Датчик по п.1, отличающийся тем, что неплотности сварного соединения первого и второго опорных колец образованы выполнением прерывистого сварного шва. ! 6. Датчик по п.1, отличающийся тем, что площадь первой мембраны (2) больше площади второй мембраны (4).1. An overpressure sensor including a support (1) of the membranes, a first membrane (2) receiving pressure, a pusher (3) connecting the first membrane (2) to the second membrane (4) on which the strain gauges (5) are located, and cavity (6) between the membranes, characterized in that the support (1) is made of two elements welded together: the first support ring (7) connected to the first membrane (2) and the second support ring (8) connected to the second membrane (4), and the cavity (6) is connected to the surrounding atmosphere through leaks of the welded joint (9) p the first- and second support rings (7, 8). ! 2. The sensor according to claim 1, characterized in that the first and second membranes (2, 4) are made in the form of disk membranes with a rigid center. ! 3. The sensor according to claim 1, characterized in that the first support ring (7) is made in the form of a disk with an opening for the passage of the pusher (3) and is equipped with an annular protrusion (10) for connection with the first membrane (2) at its periphery. ! 4. The sensor according to claim 3, characterized in that a gap (11) is made between the planes of the first membrane (2) and the first support ring (7). ! 5. The sensor according to claim 1, characterized in that the leaks of the welded joint of the first and second support rings are formed by performing intermittent weld. ! 6. The sensor according to claim 1, characterized in that the area of the first membrane (2) is larger than the area of the second membrane (4).

Description

Полезная модель относится к технике полупроводниковых приборов, в частности, к изготовлению тензодатчиков механических величин с использованием тензочувствительных полупроводниковых резисторов.The utility model relates to the technique of semiconductor devices, in particular, to the manufacture of strain gauges of mechanical quantities using strain-sensitive semiconductor resistors.

Наиболее близким по технической сущности является датчик давления, включающий соединенную с опорой первую мембрану, принимающую давление, которая соединена толкателем со второй мембраной, также соединенной с опорой через жесткую компенсационную мембрану. Деформация второй мембраны превращается тензочувствительными полупроводниковыми резисторами (тензорезисторами), расположенными на второй мембране, в электрический сигнал, регистрируемый измерительной аппаратурой. Между двумя мембранами выполнена замкнутая полость.The closest in technical essence is a pressure sensor, including a first membrane connected to the support, receiving pressure, which is connected by a pusher to the second membrane, also connected to the support through a rigid compensation membrane. The deformation of the second membrane is transformed by strain-sensitive semiconductor resistors (strain gauges) located on the second membrane into an electrical signal recorded by measuring equipment. A closed cavity is made between the two membranes.

(DE 10131688, G01L 9/00, G01L 9/04, опубл. 2002.07.04)(DE 10131688, G01L 9/00, G01L 9/04, publ. 2002.07.04)

Однако известный датчик давления не может использоваться как датчик избыточного давления, поскольку измеряет давление относительно давления в замкнутой полости между двумя мембранами. При выполнении отверстия, соединяющего полость между мембранами с окружающей атмосферой, приводит к попаданию в указанную полость агрессивных веществ (газов, паров, масел, жидкостей), которые в результате коррозии чувствительных элементов мембран со временем могут привести к значительным изменениям параметров датчика давления.However, the known pressure sensor cannot be used as an overpressure sensor because it measures pressure against pressure in a closed cavity between two membranes. When making a hole connecting the cavity between the membranes with the surrounding atmosphere, aggressive substances (gases, vapors, oils, liquids) enter the specified cavity, which, as a result of corrosion of the sensitive elements of the membranes, can lead to significant changes in the parameters of the pressure sensor over time.

Задачей и техническим результатом полезной модели является создание датчика избыточного давления с двумя мембранами, обладающей повышенным временем работы в агрессивных средах.The objective and technical result of the utility model is the creation of an overpressure sensor with two membranes, which has an increased operating time in aggressive environments.

Технический результат достигается тем, что датчик избыточного давления, включает опору (1) мембран, первую мембрану (2), принимающую давление, толкатель (3), соединяющий первую мембрану (2) со второй мембраной (4), на которой расположены тензорезисторы (5), а также полость (6) между мембранами, причем опора (1) мембран выполнена из двух сваренных между собой элементов: первого опорного кольца (7), соединенного с первой мембраной (2), и второго опорного кольца (8), соединенного со второй мембраной (4), а полость (6) соединена с окружающей атмосферой через неплотности сварного соединения (9) первого и второго опорных колец (7, 8).The technical result is achieved in that the overpressure sensor includes a support (1) of the membranes, a first membrane (2) receiving pressure, a pusher (3) connecting the first membrane (2) with a second membrane (4) on which the strain gauges (5) are located ), as well as the cavity (6) between the membranes, and the support (1) of the membranes is made of two elements welded together: the first support ring (7) connected to the first membrane (2) and the second support ring (8) connected to the second membrane (4), and the cavity (6) is connected to the surrounding atmosphere through otnostitsja welded joint (9) of the first and second support rings (7, 8).

Кроме того, первая и вторая мембраны (2, 4) выполнены в виде дисковых мембран с жестким центром; первое опорное кольцо (7) выполнено в виде диска с отверстием для прохода толкателя (3) и снабжено кольцевым выступом (10) для соединения с первой мембраной (2) по ее периферии; между плоскостями первой мембраны (2) и первого опорного кольца (7) выполнен зазор (11); неплотности сварного соединения первого и второго опорных колец (7, 8) образованы выполнением прерывистого сварного шва; площадь первой мембраны (2) больше площади второй мембраны (4).In addition, the first and second membranes (2, 4) are made in the form of disk membranes with a rigid center; the first support ring (7) is made in the form of a disk with an opening for the passage of the pusher (3) and is equipped with an annular protrusion (10) for connection with the first membrane (2) at its periphery; between the planes of the first membrane (2) and the first support ring (7), a gap (11) is made; leaks of the welded joint of the first and second support rings (7, 8) are formed by performing an intermittent weld; the area of the first membrane (2) is larger than the area of the second membrane (4).

Полезная модель быть проиллюстрировано рисунком мембран на опоре из двух элементов (фиг.1, вид сбоку), а также рисунком датчика избыточного давления, включающего мембраны на опоре из двух элементов (фиг.2, вид сбоку), где:The utility model can be illustrated by a pattern of membranes on a support of two elements (Fig. 1, side view), as well as a pattern of an overpressure sensor including membranes on a support of two elements (Fig. 2, side view), where:

1 - опора мембран;1 - membrane support;

2 - первая мембрана;2 - the first membrane;

3 - толкатель;3 - pusher;

4 - вторая мембрана;4 - the second membrane;

5 - тензодатчик (тензочувствительный полупроводниковый резистор);5 - strain gauge (strain-sensitive semiconductor resistor);

6 - полость между мембранами;6 - the cavity between the membranes;

7 - первое опорное кольцо;7 - the first support ring;

8 - второе опорное кольцо;8 - the second support ring;

9 - сварное соединение опорных колец (7, 8);9 - welded joint of support rings (7, 8);

10 - кольцевой выступ первого опорного кольца;10 - annular protrusion of the first support ring;

11 - зазор между плоскостями первой мембраны (2) и первого опорного кольца (7).11 - the gap between the planes of the first membrane (2) and the first support ring (7).

При наличии в датчике давления по полезной модели двух мембран (2, 4) с жестким центром на опоре (1), которые имеют разную площадь и которые соединены толкателем (3), имеет место эффект усиления (мультипликации) давления, что позволяет использовать датчик для измерения малых давлений. Выполнение опоры (1) мембран из двух сваренных между собой элементов: первого и второго опорных колец (7, 8), сварное соединение которых имеет неплотности (сквозные отверстия, непровар, отсутствие части сварного шва и т.п.), позволяет создать канал (каналы), соединяющий (-щие) полость (6) между мембранами, с окружающей атмосферой. Наличие соединения полости (6) с окружающей атмосферой, позволяет использовать датчик по полезной модели как датчик избыточного давления. Неплотности сварного соединения (9) - сварного шва, имеющие малый размер, работают как фильтр, препятствуя попаданию в полость (6) частиц агрессивных веществ из окружающей атмосферы, что увеличивает время надежной работы датчика избыточного давления по полезной модели.If the pressure sensor according to the utility model has two membranes (2, 4) with a rigid center on the support (1), which have a different area and which are connected by a pusher (3), the effect of pressure amplification (multiplication) takes place, which allows using the sensor for low pressure measurements. The implementation of the support (1) of the membranes from two elements welded together: the first and second support rings (7, 8), the welded connection of which has leaks (through holes, lack of penetration, the absence of a part of the weld, etc.), allows you to create a channel ( channels), connecting the cavity (6) between the membranes, with the surrounding atmosphere. The presence of the connection of the cavity (6) with the surrounding atmosphere makes it possible to use the sensor according to the utility model as an overpressure sensor. The leakages of the welded joint (9) - the weld having a small size, act as a filter, preventing particles of aggressive substances from entering the cavity (6) from the surrounding atmosphere, which increases the time of reliable operation of the overpressure sensor according to the utility model.

Мембраны по полезной модели и элементы опоры (1) изготавливают преимущественно токарной обработкой из нержавеющей стали типа 03X11H10M2T или титанового сплава ВТ 22 с высоким модулем упругости.According to the utility model, the membranes and support elements (1) are mainly made by turning from stainless steel 03X11H10M2T or titanium alloy VT 22 with a high modulus of elasticity.

Пример 1. Был изготовлен датчик по полезной модели, мембраны которого (2, 4), толкатель (3) и элементы опоры (7, 8) были выполнены из стали 03X11H10M2T. Первая дисковая мембрана (2) диаметром 20 мм была выполнена с жестким центром путем проточки кольцевой канавки шириной 2,5 мм и внешним диаметром 18 мм. Первая мембрана по периферии соединялась сваркой кольцевым выступом (10) первого опорного кольца (7), выполненного в виде диска с центральным отверстием для прохода толкателя (3). Между плоскостями первой мембраной (2) и первого опорного кольца (7) был выполнен зазор (11) для ограничения хода мембраны. Вторая дисковая мембрана (4) диаметром 10 мм была выполнена с жестким центром путем проточки кольцевой канавки с внешним диаметром 7 мм и внутренним диаметром 3 мм. Данная мембрана соединялась сваркой с толкателем (3) и по периферии - со вторым опорным кольцом (8). Соединение опорных колец (7, 8) осуществляли лазерной сваркой. Неплотности сварного соединения (9) осуществляли формированием прерывистого (пунктирного) сварного шва путем прерывания лазерного луча. На 5 мм сварного шва величина непровара составила 1 мм (величина зазора в 20 мкм между свариваемыми элементами задается требованиями под сварку). После соединения первой мембраны (2) с толкателем (3) на поверхность второй мембраны (4) известными способами наносили тензорезисторы (5) и соединяли их в измерительный мост Уитстона.Example 1. A sensor was manufactured according to a utility model, the membranes of which (2, 4), the pusher (3) and the support elements (7, 8) were made of 03X11H10M2T steel. The first disk membrane (2) with a diameter of 20 mm was made with a rigid center by grooving an annular groove 2.5 mm wide and an external diameter of 18 mm. The first membrane was peripherally connected by welding with an annular protrusion (10) of the first support ring (7), made in the form of a disk with a central hole for the passage of the pusher (3). Between the planes of the first membrane (2) and the first support ring (7), a gap (11) was made to limit the course of the membrane. The second disk membrane (4) with a diameter of 10 mm was made with a rigid center by grooving an annular groove with an outer diameter of 7 mm and an inner diameter of 3 mm. This membrane was connected by welding with a pusher (3) and along the periphery with a second support ring (8). The support rings were joined (7, 8) by laser welding. Leaks in the welded joint (9) were carried out by the formation of an intermittent (dashed) weld by interrupting the laser beam. At 5 mm of the weld, the lack of penetration was 1 mm (the gap size of 20 μm between the elements being welded is specified by the requirements for welding). After connecting the first membrane (2) with the pusher (3), strain gauges (5) were applied to the surface of the second membrane (4) by known methods and connected to the Wheatstone measuring bridge.

Испытания датчика избыточного давления по полезной модели в магистралях, эксплуатирующихся в агрессивной атмосфере, содержащей частицы масла и пыли при температурах до 130°С, показали стабильную работу датчика в течение 1500 часов.Tests of the overpressure sensor according to a utility model in highways operating in an aggressive atmosphere containing particles of oil and dust at temperatures up to 130 ° C showed stable operation of the sensor for 1,500 hours.

Claims (6)

1. Датчик избыточного давления, включающий опору (1) мембран, первую мембрану (2), принимающую давление, толкатель (3), соединяющий первую мембрану (2) со второй мембраной (4), на которой расположены тензорезисторы (5), а также полость (6) между мембранами, отличающийся тем, что опора (1) выполнена из двух сваренных между собой элементов: первого опорного кольца (7), соединенного с первой мембраной (2), и второго опорного кольца (8), соединенного со второй мембраной (4), а полость (6) соединена с окружающей атмосферой через неплотности сварного соединения (9) первого и второго опорных колец (7, 8).1. An overpressure sensor including a support (1) of the membranes, a first membrane (2) receiving pressure, a pusher (3) connecting the first membrane (2) to the second membrane (4) on which the strain gauges (5) are located, and cavity (6) between the membranes, characterized in that the support (1) is made of two elements welded together: the first support ring (7) connected to the first membrane (2) and the second support ring (8) connected to the second membrane (4), and the cavity (6) is connected to the surrounding atmosphere through leaks of the welded joint (9) p the first- and second support rings (7, 8). 2. Датчик по п.1, отличающийся тем, что первая и вторая мембраны (2, 4) выполнены в виде дисковых мембран с жестким центром.2. The sensor according to claim 1, characterized in that the first and second membranes (2, 4) are made in the form of disk membranes with a rigid center. 3. Датчик по п.1, отличающийся тем, что первое опорное кольцо (7) выполнено в виде диска с отверстием для прохода толкателя (3) и снабжено кольцевым выступом (10) для соединения с первой мембраной (2) по ее периферии.3. The sensor according to claim 1, characterized in that the first support ring (7) is made in the form of a disk with an opening for the passage of the pusher (3) and is equipped with an annular protrusion (10) for connection with the first membrane (2) at its periphery. 4. Датчик по п.3, отличающийся тем, что между плоскостями первой мембраны (2) и первого опорного кольца (7) выполнен зазор (11).4. The sensor according to claim 3, characterized in that a gap (11) is made between the planes of the first membrane (2) and the first support ring (7). 5. Датчик по п.1, отличающийся тем, что неплотности сварного соединения первого и второго опорных колец образованы выполнением прерывистого сварного шва.5. The sensor according to claim 1, characterized in that the leaks of the welded joint of the first and second support rings are formed by performing intermittent weld. 6. Датчик по п.1, отличающийся тем, что площадь первой мембраны (2) больше площади второй мембраны (4).
Figure 00000001
6. The sensor according to claim 1, characterized in that the area of the first membrane (2) is larger than the area of the second membrane (4).
Figure 00000001
RU2009123272/22U 2009-06-19 2009-06-19 OVER PRESSURE SENSOR RU87522U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009123272/22U RU87522U1 (en) 2009-06-19 2009-06-19 OVER PRESSURE SENSOR

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009123272/22U RU87522U1 (en) 2009-06-19 2009-06-19 OVER PRESSURE SENSOR

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU87522U1 true RU87522U1 (en) 2009-10-10

Family

ID=41261308

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009123272/22U RU87522U1 (en) 2009-06-19 2009-06-19 OVER PRESSURE SENSOR

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU87522U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4192192A (en) Diaphragm seal assembly
KR102552452B1 (en) A hermetic pressure sensor
RU87521U1 (en) DIFFERENTIAL PRESSURE SENSOR
US10067023B2 (en) Differential pressure measuring pickup
EP3764072B1 (en) Compact or miniature high temperature differential pressure sensor capsule
JP5926858B2 (en) Pressure detector mounting structure
US20140333035A1 (en) Gasket pressure sensor
TWI476386B (en) Electrostatic capacitance type pressure sensor
CN108240885A (en) With the double diaphragms vacuumized and the diaphragm seal component of vacuum monitoring device
EP2554967B1 (en) Pressure-sensitive device and method of welding joint of pressure-sensitive device
WO2012171881A1 (en) Pressure indicator
JPWO2020075600A1 (en) Pressure sensor
RU87522U1 (en) OVER PRESSURE SENSOR
CN104155049A (en) Apparatus for detecting pressure of fluid in a flexible pipe
EP3134716B1 (en) Corrosion resistant pressure module for process fluid pressure transmitter
CN101936455A (en) Infrasound and low-frequency sound sensor for monitoring fluid leakage in high-pressure pipeline
JP2009264757A (en) Pressure-measuring device of fluid in passage
JP2017129512A (en) Structure and method for welding lead tube
TWI617794B (en) Pressure gauge
CN205716446U (en) One removably descends water-supply line to leak hunting positioner
CN205785651U (en) A kind of for the manometric diaphragm unit of small-range
DK181276B1 (en) Tryksensor
JP2009085931A (en) Pressure sensor
US11513102B2 (en) Sensor including deformable part
RU2773417C1 (en) Measuring element and measuring apparatus containing said element

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20091109

NF1K Reinstatement of utility model

Effective date: 20110110

PD1K Correction of name of utility model owner
QB1K Licence on use of utility model

Free format text: LICENCE

Effective date: 20150113

MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20160620

NF1K Reinstatement of utility model

Effective date: 20171016