SU1763917A1

SU1763917A1 - Датчик разности давлений

Info

Publication number: SU1763917A1
Application number: SU904850746A
Authority: SU
Inventors: Евгений Карлович Бюнау; Владимир Викторович Попов; Илья Николаевич Юдин; Евгений Александрович Карцев
Original assignee: Научно-производственное объединение "Ротор"
Priority date: 1990-07-10
Filing date: 1990-07-10
Publication date: 1992-09-23

Abstract

Использование: изобретение может быть использован с целью повышени точности измерений и надежности конструкций в датчике разности давлений. Сущность: датчик разности давлений содержит корпус 1 с трем мем- бранами 2, 5, 6 и преобразователем перемещений, причем упругие мембраны выполнены соосно и параллельно и соединены в своих центрах ст жкой, причем средн мембрана выполнена большей площади и меньшей толщины, чем боковые мембраны и расположена в плоскости симметрии датчика . 1 ил.

Description

Изобретение относитс к точному приборостроению , а именно к датчикам разности давлений (датчикам перепада давлени , дифманометрам, реле разности давлений).

Известны датчики типа Сапфир 1, снабженные плоской дисковой мембраной малого размера с полупроводниковыми тензорезисторными преобразовател ми и двум гофрированными мембранами, образующими две полости, заполненные крем- неорганической жидкостью. Последн передает давление на обе стороны чувствительной мембраны, изгибающейс в сторону меньшего давлени . Эти датчики имеют р д недостатков: сложность изготовлени , нестабильность характеристик во времени и от температуры Кроме того, конструкци содержит микроэлектронные схемы и гер- мовыводы, нагруженные рабочим давлением жидкости, что снижает надежность.

Известно реле разности давлений 2, содержащее корпус с закрепленными в нем трем мембранами. Мембраны расположены соосно и параллельно друг другу и соединены между собой по центру штоком. Полости между первой и второй мембраной и второй и третьей сообщены соответственно с первым и вторым штуцерами. Преобразователь перемещени центра мембран расположен с внешней стороны полостей, нагруженных давлением измер емой среды , Недостатком реле разности давлений вл етс его низка точность.

Целью изобретени вл етс повышение точности. Указанна цель достигаетс тем, что в нем втора мембрана выполнена меньшей толщины и большей площади, чем перва и треть .

На чертеже изображена схема датчика разности давлений.

Датчик разности давлений содержит корпус 1 с отверсти ми, подвод щими давление Pi и Ра, среднюю мембрану 2, раздел ющую на две полости 3 и 4, боковые мембраны 5 и 6, соединенные со средней мембраной 2 ст жкой 7. На корпусе 1 и

(Л

С

4 О CJ Ю

VJ

ст жке 7 размещены элементы преобразовател перемещений 8 и 9 ст жки 7 относительно корпуса 1.

Датчик работает следующим образом.

При равенстве давлений Pi и Р2 в полост х 3 и 4 все элементы датчика нагружены равными и противоположно направленными силами, уравновешивающими друг друга . При этом мембрана 2 находитс в среднем положении, а мембраны 5 и 6 удерживаютс от симметричных относительно мембраны 2 перемещений ст жкой 27. При по влении разности давлений Pi и Рт. средн мембрана упруго перемещаетс в сторону меньшего давлени , упруго выгиба при этом ст жкой 7 мембраны 5 и 6. При смещении ст жки 7 на величину X достигаетс равновесие между силой пропорциональной произведению разности давлений Pi и Р2 на разность площадей мембраны 2 и 5 и силами упругих деформаций мембран.

Упругое смещение ст жки X преобразуетс в электрический сигнал, пропорциональный разности давлений. В качестве преобразовател перемещений могут быть использованы индуктивные, струнные и другие датчики перемещений, включенные по дифференциальной схеме.

Благодар наличию соосно расположенных мембран и соединению их ст жкой, преобразователи перемещений оказываютс полностью вынесенными из полостей, нагруженных давлением контролируемой среды или вспомогательной жидкости. Это повышает эксплуатационную надежность

датчика, особенно необходимую в услови х добычи нефти и газа.

В предложенном устройстве повышение точности достигаетс строго симметричной схемой, обеспечивающей тепловую и жесткостную симметрию датчика относительно средней мембраны, что позвол ет эффективно использовать дифференциальный метод преобразовани перемещений

ст жки, исключа при этом погрешности от полного давлени , температуры датчика и др., симметричные относительно средней мембраны погрешности и удваива крутизну сигнала; увеличенной чувствительностью датчика к перепаду давлени из-за увеличенной площади и уменьшенной толщины средней мембраны относительно крайних. Датчик не требует подрегулировок во врем эксплуатации.

Claims

Формула изобретени

Датчик разности давлений, содержащий корпус, в котором закреплены по своим наружным диаметрам перва , втора и треть мембраны, причем мембраны расположены соосно и параллельно друг другу и соединены между собой по центру штоком, а полости между первой и второй мембранами и второй и третьей сообщены соответственно с первым и вторым штуцерами, при

этом преобразователь перемещени центра мембран расположен с внешней стороны первой, или третьей мембраны, отличающийс тем, что, с целью повышени точности, в нем втора мембрана выполнена меньшей толщины и большей площади, чем перва и треть .

8