SU1755075A1

SU1755075A1 - Differential pressure pickup

Info

Publication number: SU1755075A1
Application number: SU904876969A
Authority: SU
Inventors: Виталий Алексеевич Раков; Владислав Григорьевич Тимошенко; Владимир Геннадьевич Хашев
Original assignee: Энгельсское опытно-конструкторское бюро "Сигнал"
Priority date: 1990-09-12
Filing date: 1990-09-12
Publication date: 1992-08-15

Abstract

Использование: при разработке датчиков разности давлений агрессивных сред. Цель: повышение виброустойчивости и уменьшение габаритов датчиков разности давлений. Сущность изобретени : жесткое закрепление обоих концов трубчатых чувствительных элементов 2, 3. В корпусе 1 с двум штуцерами 94 10 и каналами, подвод щими давлени , расположен блокупоугих А-А / / 7 6 /70/tepevfJ0f cf4f #ие мру 50м fa/e.1 чувствительных элементов 2, 3, выполненных в виде двух идентичных пр молинейных цилиндрических трубок с эксцентричными каналами. Трубки установлены параллельно и симметрично относительно друг друга и сориентированы своими тонкими стенками в одну сторону. Нижние концы трубок приварены к корпусу 1 и их отверсти соединены с подвод щими каналами штуцеров 9,10 Верхние концы трубок жестко соединены с кронштейном 4, который через упругий шарнир соединен с корпусом. Шарнир расположен со стороны тонких стенок трубок и симметрично относительно их продольных осей. Подвижные электроды конденсаторов симметрично закреплены на концах кронштейна 4 в плоскости, перпендикул рной оси упругого шарнира, со стороны толстых стенок трубок. Неподвижные электроды установлены на стойках корпуса 1.2 ил. - fe 5 сл о аUsage: when developing sensors for differential pressure of corrosive media. Purpose: increase of vibration resistance and reduction of dimensions of differential pressure sensors. SUMMARY OF THE INVENTION: Rigid fastening of both ends of tubular sensing elements 2, 3. In block 1 with two unions 94 10 and pressure supplying channels, blocking pads A-A / / 7 6/70 / tepevfJ0f cf4f # i mru 50m fa / e are located .1 sensing elements 2, 3, made in the form of two identical straight cylindrical cylindrical tubes with eccentric channels. The tubes are installed parallel and symmetrically relative to each other and are oriented with their thin walls to one side. The lower ends of the tubes are welded to the housing 1 and their openings are connected to the supply channels of the fittings 9,10. The upper ends of the tubes are rigidly connected to the bracket 4, which is connected to the housing through an elastic hinge. The hinge is located on the side of the thin walls of the tubes and symmetrically relative to their longitudinal axes. The movable electrodes of the capacitors are symmetrically fixed at the ends of the bracket 4 in the plane perpendicular to the axis of the elastic hinge, on the side of the thick walls of the tubes. Stationary electrodes are installed on the posts of the housing 1.2 Il. - fe 5 cl o

Description

Изобретение относитс к приборостроению и может быть использовано при разработке датчиков дл измерени разности давлений агрессивных сред при высоких рабочих давлени х, к которым предъ вл ютс 5 высокие требовани устойчивости к воздействию механических дестабилизирующих факторов - вибрации,ударов,The invention relates to instrumentation engineering and can be used in the development of sensors for measuring the pressure difference of corrosive media at high operating pressures, which are subject to high demands for resistance to the effects of mechanical destabilizing factors - vibration, shock,

Известна конструкци емкостного датика перепада давлений с двум трубчатыми 10 цилиндрическими разностенными упругими чувствительнытМ элементами, установленными соосно и скрепленными друг с другом с помощью центральной заглушки.The known design of a capacitive differential pressure sensor with two tubular 10 cylindrical differential elastic sensing elements mounted coaxially and bonded to each other using a central plug.

Недостатком такой конструкции вл ет- 15 с относительно низка в иброустойчивость и большие габариты за счет консольно закрепленных трубок, концы которых содержат электроды конденсаторов.The disadvantage of this design is 15 s, which is relatively low in resistance to energy and large in size due to cantilever tubes, the ends of which contain electrodes of capacitors.

Цель изобретени - повышение вибро- 20 устойчивости и уменьшение габаритов датчика разности давлений.The purpose of the invention is to increase the vibration stability and reduce the dimensions of the differential pressure sensor.

Сущность изобретени заключаетс в том, что пр молинейные цилиндрические трубки с эксцентричными каналами уста- 25 новлены параллельно и симметрично относительно друг друга и гибкой опоры и повернуты своими тонкими стенками в сторону опоры. Одни концы трубок герметично соединены с корпусом, а другие жестко со- 30 единены с кронштейном, на концах которого закреплены подвижные электроды емкостного преобразовател .The essence of the invention is that straight cylindrical tubes with eccentric channels are installed parallel and symmetrically relative to each other and flexible support and rotated with their thin walls towards the support. Some ends of the tubes are hermetically connected to the housing, while others are rigidly connected to the bracket, at the ends of which the movable electrodes of the capacitive transducer are fixed.

На фиг,1 и 2 приведена конструкци датчика.35FIGS. 1 and 2 illustrate the structure of the sensor.

Датчик содержит корпус 1, к которому приварены нижние концы цилиндрических трубчатых чувствительных элементов 2 и 3. К верхним концам трубчатых элементов приварен кронштейн 4. Верхние отверсти 40 трубчатых элементов загерметизированы с помощью загл- шек 5, вваренных в отверсти кронштейна 4. Нижние концы трубчатых элементов загерметизированы с помощью засушек 6, вваренных в отвер- 45 сти корпуса 1. Внутренние полости трубчатых элементов 2 и 3 через отверсти 7 и 8 соединены с внутренними полост ми штуцеров 9 и 10, которые приварены к корпусу 1, Через эти штуцеры в датчик подаютс 50 давлени Р1 и Р2, разность которых необходимо измерить.The sensor includes a housing 1, to which the lower ends of the cylindrical tubular sensing elements 2 and 3 are welded. A bracket 4 is welded to the upper ends of the tubular elements. The upper holes 40 of the tubular elements are sealed using plugs 5 welded into the holes of the bracket 4. The lower ends of the tubular elements sealed with dryings 6, welded into the holes 45 of the housing 1. The internal cavities of the tubular elements 2 and 3 are connected through the holes 7 and 8 with the internal cavities of the chokes 9 and 10, which are welded to the housing 1, H Res these fittings in the pressure sensor 50 are fed P1 and P2 whose difference is to be measured.

Кронштейн 4 выполнен за одно целое с пластиной 11, имеющей тонкий гибкий участок , прилегающий к кронштейну. Конец 55 пластины соединен сваркой со стойкой корпуса 1. На концах кронштейна 4 с помощью плавленого стекча закреплены подвижные электроды 12 и 13 емкостного преобразовател . Неподвижные электроды 14 и 15такжеThe bracket 4 is made in one piece with the plate 11 having a thin flexible portion adjacent to the bracket. The end 55 of the plate is connected by welding to the stand of the housing 1. At the ends of the bracket 4, movable electrodes 12 and 13 of the capacitive transducer are fixed with the help of fused glass. Stationary electrodes 14 and 15 also

с помощью плавленого стекла закреплены на пластине 16. Пластина 16 через мерные прокладки 17 жестко соединена с двум стойками корпуса 1. Толщина мерных прокладок 17 рассчитана, исход из необходимого зазора между подвижными и непод- вижными обкладками конденсаторов. Датчик закрыт кожухом 18, нижн часть которого герметично сварена с корпусом 1, В верхней части кожуха расположены герметичные электровыводы 19.using fused glass, they are fixed on the plate 16. The plate 16 is rigidly connected to the two legs of the housing 1 through measuring spacers 17. The thickness of the measuring spacers 17 is calculated based on the necessary clearance between the movable and fixed plates of the capacitors. The sensor is closed by a casing 18, the lower part of which is hermetically welded to the housing 1. In the upper part of the casing there are sealed electrical leads 19.

Датчик работает следующим образом.The sensor works as follows.

Давлени Pi и г, разность которых необходимо измерить, через штуцеры 9 и 10 и отверсти 7 и 8 поступают в цилиндрические трубки 2 и 3 с эксцентричными каналами. При одинаковых значени х давлений PI и Рг за счет разности продольных напр жений в трубках возникают одинаковые изгибные усили , которые воспринимает пластина 11, выполн юща роль упругой опоры (шарнира ). При этом поворота кронштейна вокруг упругой опоры не произойдет. Зазоры между электродами левого (€12-14) и правого (Ci3-is) конденсатора не.измен ютс . При повышении одним из давлений другого, например PI Pa, изгибающее усилие трубки 2 увеличиваетс , система упругих элементов выходит из состо ни равновеси и кронштейн 4 поворачиваетс относительно упругой опоры пластины 11.The pressure Pi and g, the difference of which must be measured, through fittings 9 and 10 and openings 7 and 8 enter cylindrical tubes 2 and 3 with eccentric channels. At the same pressures PI and Pr, due to the difference in the longitudinal stresses in the tubes, the same bending forces arise, which are perceived by the plate 11, which acts as an elastic support (hinge). In this case, the rotation of the bracket around the elastic support will not occur. The gaps between the electrodes of the left (€ 12-14) and right (Ci3-is) capacitors are not changed. When one of the pressures of another increases, for example PI Pa, the bending force of tube 2 increases, the system of elastic elements goes out of balance, and bracket 4 rotates relative to the elastic support of plate 11.

При этом зазор между электродами 12 и 14 уменьшаетс , а зазор между электродами 13 и 15 увеличиваетс и, соответственно, емкости конденсатора С12-14 увеличиваютс , а емкости конденсатора С-кыб уменьшаютс . Эти конденсаторы включаютс по известной дифференциальной электрической схеме, котора преобразует изменение их емкостей в изменение электрического сигнала. При превышении давлением Ра давлени Pi происходит обратный поворот кронштейна, привод щий к увеличению емкости конденсатора Cia-15 и уменьшениюIn this case, the gap between the electrodes 12 and 14 is reduced, and the gap between the electrodes 13 and 15 increases and, accordingly, the capacitances of the capacitor C12-14 increase, and the capacitances of the capacitor C-Kyb decrease. These capacitors are connected by a known differential circuitry that converts a change in their capacitances into a change in an electrical signal. When the pressure Pa is exceeded by the pressure Pi, a reverse rotation of the bracket occurs, resulting in an increase in the capacitance of the capacitor Cia-15 and a decrease in

С12-14,C12-14,

Claims

The invention The differential pressure sensor, comprising a housing with two inlet fittings, a differential unit of elastic sensing elements arranged in a housing, made in the form of two identical straight linear cylindrical tubes with an eccentric channel, and a capacitive transducer made in the form of two oscillators with movable and fixed flat electrodes, wherein the fixed electrodes are fixed in the housing opposite the movable electrodes, characterized in that

increasing vibration resistance and downsizing; in it, rectilinear cylindrical tubes with an eccentric channel are installed parallel and symmetrically relative to each other and are oriented with their thin walls in one direction, with one end rigidly interconnected by means of an inserted bracket and an elastic hinge, located on the side of their thin walls symmetrically with respect to the longitudinal axes of the tubes, while the other ends of the tubes are hermetically connected to the body and their cavities communicate with the supply nipples , Wherein the movable capacitor electrodes mounted symmetrically on the arm ends in a plane perpendicular to the direction of elastic hinge axis and disposed on the part of thick wall cylindrical tubes.

FIG. 2