SU1180712A1 - Датчик разности давлений - Google Patents

Abstract

ДАТЧИК РАЗНОСТИ ДАВЛЕНИЙ, содержащий корпус с двум  соединенными трубкой камерами, отделенными от измер емой средьт мембранами и заполненными двум  несмешивающимис  жидкост ми , размещенный на трубке преобразователь перемещени  поверхности раздела жидкостей, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, чувствительности и уменьшени  габаритов, в нем трубка и преобразователь размещены в одной из камер, причем трубка выполнена капилл рной из гидрофобного материала .

Description

1 Изобретение относитс  к приборостроению , а.именно к измерительным преобразовател м давлени . Известен дифференциальный датчик содержащий корпус с внутренней полостью , ограниченной двум  разделительными мембранами, заполненной жидким диэлектриком и разделенной у ругой мембраной,/имеющей на корпусе под разделительными мембранами поверхности с профилем, повтор ющим профиль разделительных мембран (про тивоперегрузочные упоры), электроды одним из которых  вл етс  упруга  мембрана, а два других расположены с зазором по обе стороны этой мембраны по спрофилированных в виде сфе ры поверхност х твердого диэлектрика , закрепленного на корпусе, и электрические гермовыводы Л . Недостатком датчика  вл етс  сло5кность конструкции. Кроме того, дл  увеличени  его чувствительности необходимо увеличение площади упругой мембраны, выполн ющей роль одного из электродов, что ведет к увеличению ее массы и снижению виброустойчивости . Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату .к изобретению  вл етс  датчик, содержапмй корпус с двум  камерами, отделенными от измер емой среды чувствительными мембранами. Камеры соединены между собой трубкой малог диаметра и заполнены несмешивающимис жидкост ми с различной диэлектричес кой проницаемостью. Поверхность раз дела жидкостей находитс  в средней части трубки. Под, воздействием разности давлений , приложенных к мембранам, проис ходит смещение поверхности раздела жидкостей вдоль трубки. Это перемещение преобразуетс  в электрический выходной сигнал с помощью преобразо вател  перемещени  жидкости (наприм емкостного), размещенного вблизи трубки. В зависимости от свойств жидкостей (магнитной проницаемости, оптической прозрачности и т.п.) в качестве преобразовател  перемещени могут быть применены индуктивные, о тические и т.п. преобразователи перемещени , в том числе и с визуальным отсчетом измер емого параметра Недостатком известного датчика   л етс  сравнительно низкие чувстси122 тельность, перегрузочное давление, и I точность, что обусловлено противоречивыми требовани ми к толщине стенки и длине трубки (дл  увеличени  чувствительности и точности толщину стенки необходимо уменьшить, а длину трубки увеличить, что снижает статическую устойчивость трубки к перегрузочному давлению (как к статическому, так и к перепаду давлени ). Целью изобретени   вл етс  повышение точности, чувствительности и уменьшение габаритов. Указанна  цель достигаетс  тем, что в датчике разности давлений, содержащем корпус с двум  соединенными трубкой камерами, отделенными от измер емой среды мембранами и заполненными двум  несмешивающимис  жидкост ми , размещенный на трубке преобразователь перемещени  поверхности раздела жидкостей, трубка и преобразователь размещены в одной из камер , причем трубка выполнена капилл рной из гидрофобного материала. На фиг. Г изображена конструкци  предлагаемого датчика; .на фиг.2 разрез А-А на фиг.1. Устройство содержит корпус 1 с двум  камерами 2 и 3, две мембраны 4 и 5, две несмещивающиес  разнородные жидкости 6 и 7, которыми заполнены камеры 2 и 3, и трубка 8. С помощью трубки 8 сообщаютс  между собой камеры 2 и 3. Преобразователь 6 и 7 перемещени  раздела двух жидкостей , выполненный в данном случае в виде емкости из двух обкладок 9 и 10 (например, напьшением обкладок непосредственно на диэлектрическую трубку 8) с гермовыводами 11, причем граница 12 раздела двух жидкостей 6 и 7 расположена преимущественно в средней части трубки 8. Дл  емкостного преобразовател  перемещени  существенно, чтобы жидкости 6 и 7 имели различную диэлектрическую проницаемость. Такими жидкост ми могут быть, например, масло и вода. Если трубка 8 пр ма  и некапилл рна , то датчик неустойчив к вибраци м и работоспособен только при положении, в котором трубка 8 вертикальна. трубка 8 не может быть больще нескольких сантиметров, что преп тствует повьш ению выходного сигнала и точности. Поэтому предпочтительнее выполнить трубку 8 капилл рной в

31

виде спирали (например, плоской) дл  повышени  длины хода границы 12 (а значит точности и выходного сигнала преобразовател  9, 10 и 11/.

Дл  полного исключени  возможности перемешивани  жидкостей 6 и 7 при быстрых изменени х измер емого давлени  капилл рна  трубка 8 должна быть выполнена из материала, несмачиваемого жидкост ми 6 и 7 (например , из фторопласта). ,

Датчик работает следующим образом;

Под воздействием разности давлений (Р) - Рг) мембраны 4 и 5 прогибаютс  и вытесн ют жидкости 6 и 7. В результате граница 12 раздела

12.4

смещлетс  вдоль трубки 8. Это приводит к изменению емкости обкладок 9 и 10 преобразовател  перемещени  границы 2 жидкостей.

Размещение трубки 8 не между, а внутри одной из камер, например в камере 3, обеспечивает равенство давлений внутри и снаружи трубки 8, что позвол ет выбирать толщину трубки без. учета рабочего (статического) давлени  и использовать тонкостенную трубку 8, что, в свою очередь, обеспечивает максимальное приближение преобразователг перемещени  к

границе раздела упом нутых жидкостей 6 и 7, привод щее к повьппению чувствительности цатчика.

Claims (1)

1. ДАТЧИК РАЗНОСТИ ДАВЛЕНИЙ, содержащий корпус с двумя соединенными трубкой камерами, отделенными от измеряемой среды мембранами и заполненными двумя несмешивающимися жидкостями, размещенный на трубке преобразователь перемещения поверхности раздела жидкостей, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, чувствительности и уменьшения габаритов, в нем трубка и преобразователь размещены в одной из камер, причем трубка выполнена 'Капиллярной из гидрофобного материа-

   SU „1180712