SU1739223A1 - Тензорезисторный датчик давлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  с высокой точностью давлени  и чувствительности, что достигаетс  тем, что упругий элемент 3 выполнен в виде стакана, а в его дне 1 выполнено глухое отверстие При этом тензорезисторы 4,5 размещаютс  на внутренней цилиндрической поверхности глухого отверсти  и на наружной цилиндрической поверхности упругого элемента. Измер емое давление обуславливает осевые усили  разных знаков на поверхност х, на которых закреплены тензорезисторы, что позвол ет реализовать измерительную схему с четырьм  активными тензорези- сторами и добитьс  высокой чувствительности . 1 ил.

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения с высокой точностью давлений.

Известен тензорезисторный датчик давления, содержащий корпус, силопереобразующие элементы, соединенные между собой в четырехплечий мост, в котором между силопреобразующими элементами установлено кольцо с выступами по окружности, взаимодействующее с выступом, выполненным на внутренней поверхности корпуса, при этом силовоспринимающий элемент выполнен в виде разрезного стакана с выступающими торцами, охватывающими силопередающие элементы, снабженного на внутренней поверхности сгонной муфтой, а верхний торец стакана взаимодействует с корпусом через упругий шарнир,

К недостаткам датчика следует отнести низкий сигнал, обусловленный контактной деформацией тензорезисторов, высокий гистерезис и низкую надежность, обусловленную многодетальностью силопередающих цепей.

Известен измеритель разности давлений, у которого упругий элемент выполнен в виде полого цилиндра с несквозным отверстием, а элементы для восприятия давления крепятся к внешней стенке - один к участку с отверстием, а другой к участку, где нет отверстия, а сам упругий элемент крепится на наружной резьбе в корпусе датчика. В известной конструкции между тензорёзисторами и упругим элементом нет промежуточных звеньев, что является несомненным преимуществом. Однако ввиду того, что тензорезисторы располагаются на одной поверхности упругого элемента, невозможно реализовать мостовую схему с одинаковыми по величине и по попарно разными по знаку деформациями четырех активных тензорезисторов, что снижает чувствительность датчика. *

Цель изобретения - повышение чувствительности.

Поставленная цель достигается тем, что в упругом элементе, выполненном в виде цилиндрического стакана, в его дне с внешней стороны выполнено глухое отверстие по оси стакана, а с внутренней стороны концентрично ему - кольцевая проточка, при этом одна пара тензорезисторов закреплена на внешней боковой поверхности стакана, а другая - на боковой цилиндрической поверхности глухого отверстия.

На чертеже представлена конструкция датчика.

Упругий элемент датчика включает дно 1, соединенное с наружной боковой поверхностью стакана 2 цилиндрической оболочкой, со срединным диаметром di. Боковая поверхность стакана 2 выполнена за одно целое с подводящим штуцером 3. Цилиндрическая оболочка со средним диаметром di, соединяющая дно с боковой поверхностью стакана, а также сама боковая поверхность стакана со срединным диаметром d2 образованы глухим отверстием, выполненным в дне стакана по его оси, а с внутренней стороны - кольцевой проточкой. Тензорезисторы 4 размещены на боковой цилиндрической поверхности глухого отверстия, а тензорезисторы 5 размещены на внешней боковой поверхности стакана 2. От внешней среды рабочая зона тензорезисторов изолируется корпусом датчика 6 и герметизируется мембраной 7, закрепляемой на корпусах упругого элемента и датчика кольцами 8 и 9.

Датчик работает следующим образом.

Будучи ввинченным в стенку емкости с избыточным давлением или вакуумом, корпус упругого элемента жестко связывается с емкостью. Измеряемое давление обуславливает осевые усилия разных знаков на цилиндрических оболочках диаметров di и d2, а следовательно, и деформации разных знаков под тензорезисторами 4 и 5, что позволяет реализовать мостовую схему с четырьмя активными тензорезисторами и добиться высокого сигнала датчика.

Техническим преимуществом предлагаемого датчика по сравнению с известным является высокая чувствительность.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Тензорезисторный датчик давления, содержащий упругий чувствительный элемент, который выполнен в виде цилиндрического стакана, и две пары тензорезисторов, одна пара которых закреплена на внешней боковой поверхности стакана, отличающийс я тем, что, с целью повышения чувствительности, в нем в дне стакана с внешней стороны по оси стакана выполнено глухое отверстие, а с внутренней стороны концентрично ему - кольцевая проточка, при этом другая пара тензорезисторов закреплена на боковой цилиндрической поверхности глухого отверстия.