SU1767375A1 - Pressure difference pickup - Google Patents
Pressure difference pickup Download PDFInfo
- Publication number
- SU1767375A1 SU1767375A1 SU914912312A SU4912312A SU1767375A1 SU 1767375 A1 SU1767375 A1 SU 1767375A1 SU 914912312 A SU914912312 A SU 914912312A SU 4912312 A SU4912312 A SU 4912312A SU 1767375 A1 SU1767375 A1 SU 1767375A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- membranes
- cavity
- base
- measuring
- electrodes
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
Использование: дл измерени статических и динамических давлений жидких и га- зообразных сред. Цель - повышение точности измерени за счет уменьшени температурной погрешности. Сущность изобретени : датчик содержит вакуумиро- ванный корпус 1, цилиндрическое основание 2, в котором выполнены полость 3, ограниченна первой измерительной мембраной 4, и полость 5, ограниченна второй измерительной мембраной 6. Полость 3 имеет доступ к давлению Pi. Полость 5 имеет доступ к давлению Р2 через канал 7 и изолирована от давлени Pi пластиной 8. Напротив мембран 4 и 6 установлен неподвижный диск 9 с зазором. На планарной стороне основани 2 (на мембранах 4 и 6) через диэлектрический слой сформированы круговые электроды 11 и 12 измерительных конденсаторов емкостью Cxi и СХ2. а на недеформируемой части основани 2 - круговые электроды 13 и 14 опорных конденсаторов емкостью Coi, C02- На диске 9 в зеркальном отображении через другой диэлектрический слой сформированы электроды . Дл соединени датчика с магистралью к цилиндрическому основанию 2 приварен штуцер 16. Предлагаемый счетчик имеет повышенную в 2-3 раза точность измерени . 1 ил. сл сUse: for measuring static and dynamic pressures of liquid and gaseous media. The goal is to improve the measurement accuracy by reducing the temperature error. SUMMARY OF THE INVENTION: The sensor comprises an evacuated housing 1, a cylindrical base 2 in which a cavity 3, limited by the first measuring membrane 4, and a cavity 5, limited by the second measuring membrane 6, are made. The cavity 3 has access to the pressure Pi. The cavity 5 has access to the pressure P2 through the channel 7 and is isolated from the pressure Pi by the plate 8. Opposite the membranes 4 and 6 there is a fixed disk 9 with a gap. On the planar side of the base 2 (on the membranes 4 and 6), circular electrodes 11 and 12 of the measuring capacitors with capacitance Cxi and СХ2 are formed through the dielectric layer. and on the non-deformable part of the base 2 - circular electrodes 13 and 14 of the reference capacitors with a capacity of Coi, C02- Electrodes are formed on the disk 9 in a mirror image through another dielectric layer. A fitting 16 is welded to the connection of the sensor with the main to the cylindrical base 2. The proposed meter has an increased measurement accuracy by a factor of 2-3. 1 il. cl
Description
Изобретение относитс к измерительной технике, в частности к емкостным датчикам разности давлений, и может быть использовано дл измерени статических и динамических давлений жидких и газообразных сред.The invention relates to a measurement technique, in particular to capacitive differential pressure sensors, and can be used to measure the static and dynamic pressures of liquid and gaseous media.
Известен емкостный датчик давлени , содержащий две плоские мембраны с краевыми втулками, обращенными одна к другой торцами, между которыми расположен металлический неподвижный диск, который зажат в корпусе с помощью двух шайб из электроизрл ционного материала.A capacitive pressure sensor is known, comprising two flat membranes with edge sleeves facing one another with ends between which there is a metal stationary disk, which is clamped in the housing with the help of two washers made of electrically insulating material.
Недостатком известной конструкции вл етс низка точность измерени , обусловленна тем, что рассто ние между электродами двух емкостей задаетс двум шайбами и от воздействи температуры неравномерно измен етс рассто ние между электродами, что влечет ложные изменени выходного сигнала. Кроме того, отсутствие опорных емкостей, наход щихс в тех же эксплуатационных услови х, что и измерительные емкости, не позвол ет обеспечивать высокую точность измерени разности давлений в широком температурном диапазоне .A disadvantage of the known construction is the low measurement accuracy due to the fact that the distance between the electrodes of the two capacitances is set by two washers and that the distance between the electrodes is unevenly affected by temperature, which causes false changes in the output signal. In addition, the absence of reference capacitances that are in the same operating conditions as the measuring capacitances does not allow for the high accuracy of pressure differential measurements in a wide temperature range.
Цель изобретени - повышение точности измерени за счет уменьшени температурной погрешности.The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy by reducing the temperature error.
Поставленна цель достигаетс тем, что в датчик разности давлений, содержащийThe goal is achieved by the fact that the differential pressure sensor containing
VI о VJ со XI слVI about VJ from XI cl
две идентичные плоские мембраны и неподвижный диск, установленный с зазором от- носительно мембран, введено цилиндрическое основание, в котором выполнены подвод щие каналы, мембраны выполнены в одной плоскости торцевой поверхности цилиндрического основани , при этом на мембранах через диэлектрический слой сформированы измерительные круговые электроды, а на недеформируемой час- ти основани размещены два введенных опорных круговых электро да, при этом на диске в зеркально симметричном отображении через диэлектрический слой сформиро- ваны четыре круговых неподвижных электрода.two identical flat membranes and a fixed disk mounted with a gap relative to the membranes, a cylindrical base is inserted in which supply channels are made, the membranes are made in the same plane of the end surface of the cylindrical base, and circular measuring electrodes are formed on the membranes through the dielectric layer on the undeformable base part there are two introduced supporting circular electrodes, while on the disk in a mirror-symmetric display through a dielectric layer o Vanir four circular stationary electrode.
На фиг.1 схематично изображен датчик разности давлений; на фиг.2 и 3 - сечени А-А и Б-Б на фиг.1 (топологи размещени электродов).1 schematically shows a differential pressure sensor; Figures 2 and 3 are sections A-A and BB in Fig. 1 (topology of electrode placement).
Датчик давлени включает вакуумиро- ванный корпус 1, цилиндрическое основание 2, в котором выполнены полость 3, ограниченна первой измерительной мембраной 4, и полость 5, ограниченна второй измерительной мембраной 6. Полость 3 имеет доступ к измер емой среде от магистрали . Полость 5 соединена каналом 7 и изолирована от полости 3 пластиной 8. Напротив мембран 4 и 6 установлен диск 9 с зазором, величина которого задаетс толщиной кольца 10. На планарной стороне основани 2 (на мембранах 4 и 6) через диэлектрический слой сформированы круговые электроды 11 и 12 измерительных конденсаторов емкостью Cxi, CX2. а на недеформируемой части основани 2 - круговые электроды 13 и 14 опорных конденсаторов емкостью Coi, Со2- На диске 9 в зеркальном отображении через другой диэлектрический слой сформированы также по форме электроды 15, как и на основании 2. Дл соедине- ни датчика с магистралью к цилиндрическому основанию 2 приварен штуцер 16.The pressure sensor includes an evacuated body 1, a cylindrical base 2 in which a cavity 3, limited by the first measuring membrane 4, and a cavity 5 limited by the second measuring membrane 6, are made. The cavity 3 has access to the measured medium from the main. The cavity 5 is connected by a channel 7 and is isolated from the cavity 3 by a plate 8. A disk 9 with a gap is installed opposite the membranes 4 and 6, the size of which is determined by the thickness of the ring 10. On the planar side of the base 2 (on the membranes 4 and 6) circular electrodes 11 are formed through the dielectric layer and 12 measuring capacitors with a capacity of Cxi, CX2. and on the non-deformable part of the base 2 - circular electrodes 13 and 14 of the reference capacitors with a capacity of Coi, Co2- On the disk 9 in the mirror image through another dielectric layer the electrodes 15 are also shaped in the form, as well as on the base 2. To connect the sensor to the main the cylindrical base 2 is welded fitting 16.
Датчик разработан с использованием планарно-пленочной технологии формировани на мембране структур металл-диэлектрик-металл (электрод) и содержит в одной конструкции два измерительных ка- нала дл фиксировани давлений PI и Ра с последующей регистрацией разности давлений Рраз.The sensor was developed using a planar-film technology of forming metal-dielectric-metal (electrode) structures on a membrane and, in one design, contains two measuring channels for recording pressures PI and Pa with subsequent recording of pressure differences Rraz.
Датчик работает следующим образом.The sensor works as follows.
Давление Pi подаетс через штуцер 16 в полость 3, При этом мембрана 4 прогибаетс на величину, пропорциональную абсолютному значению PL Величина измерительной емкости изменитс на величину АС(1, пропорциональную PL Значение Cxi регистрируетс преобразователем в виде выходного напр жени Uix , пропорционального отношению Coi/Cxi .The pressure Pi is supplied through the nozzle 16 into the cavity 3, and the membrane 4 bends by an amount proportional to the absolute value of PL. The value of the measuring capacitance changes by the AC value (1 proportional to PL) The Cxi value is recorded by the converter in the form of an output voltage Uix proportional to the Coi / Cxi ratio .
Ulx Uo(),Ulx uo ()
0)0)
где Ki - коэффициент преобразующей электронной аппаратуры;where Ki is the conversion factor for electronic equipment;
Do - начальный опорный сигнал.Do is the initial reference signal.
Давление Р2 подаетс через канал 7 в полость 5. Мембрана 6 прогибаетс на величину , пропорциональную давлению PZ. Величина измерительной емкости СХ2. св занна с мембраной 6, изменитс на величину АС(2 . пропорциональную Р2.Pressure P2 is fed through channel 7 into cavity 5. Membrane 6 bends by an amount proportional to pressure PZ. The magnitude of the measuring capacitance CX2. associated with membrane 6, changes to the AC value (2. proportional to P2.
Значение Сх2 регистрируетс вторым каналом преобразовател в виде второго напр жени U2Xl пропорционального отношению Coi/Cxi:The value Cx2 is recorded by the second channel of the converter as the second voltage U2Xl proportional to the ratio Coi / Cxi:
U2x Uo(K2-Ј%U2x Uo (K2-%
W9W9
(2)(2)
где К2 - коэффициент преобразующей электронной аппаратуры.where K2 is the conversion factor for electronic equipment.
В электронном преобразователе осуществл етс периодическое уравновешивание зар дов на конденсаторах С0-|, Cxi, €02, Сх2, преобразует их в напр жение Uix и U2X и в вычитающем устройстве формирует напр жение 11вых, пропорциональное разности (Uix-U2x):The electronic converter carries out periodic balancing of the charges on capacitors C0-, Cxi, € 02, Cx2, converts them into voltages Uix and U2X, and in a subtractive device generates a voltage 11w, proportional to the difference (Uix-U2x):
Uix - U2x Кз (Ki ) (К2 ) N Р1 - Р2 Рраз , Uix - U2x Cs (Ki) (K2) N P1 - P2 Rraz,
(3)(3)
где Кз, К4, N - масштабные коэффициенты блоков электронного преобразовател .where Кз, К4, N - scale factors of blocks of the electronic converter.
Таким образом, на выходе датчика получают выходной сигнал, пропорциональный разности давлений.Thus, an output signal proportional to the pressure difference is obtained at the output of the sensor.
Предлагаемый датчик отличаетс от известного повышенной в 2-3 раза точностью измерени .The proposed sensor differs from the known increased by 2-3 times the accuracy of measurement.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU914912312A SU1767375A1 (en) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | Pressure difference pickup |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU914912312A SU1767375A1 (en) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | Pressure difference pickup |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1767375A1 true SU1767375A1 (en) | 1992-10-07 |
Family
ID=21561098
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU914912312A SU1767375A1 (en) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | Pressure difference pickup |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1767375A1 (en) |
-
1991
- 1991-02-19 SU SU914912312A patent/SU1767375A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N2 1622788, кл.6 01 L9/12, 1989. Авторское свидетельство СССР Мг 1150500, кл. G 01 L9/12, 1983 (прототип). * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4432238A (en) | Capacitive pressure transducer | |
US2999386A (en) | High precision diaphragm type instruments | |
US4641434A (en) | Inclination measuring device | |
US4086528A (en) | Capacitive transducers | |
US3557621A (en) | Variable capacitance detecting devices | |
US4301492A (en) | Pressure-sensing transducer | |
US4433580A (en) | Pressure transducer | |
SU1767375A1 (en) | Pressure difference pickup | |
JPS58176532A (en) | Measuring apparatus of pressure | |
US4423638A (en) | Capacitive system for manometric detection and measurement of differential pressures | |
RU1793286C (en) | Capacitive pressure transducer | |
SU1597627A1 (en) | Pressure transducer | |
US3395581A (en) | Pressure measuring apparatus | |
Opstelten et al. | A double-sided micromanometer | |
SU1753313A1 (en) | Pressure transducer | |
US3502969A (en) | Error correction in capacitive gages | |
RU4822U1 (en) | PRESSURE METER | |
SU1682792A1 (en) | Capacitive rotameter | |
SU1176278A1 (en) | Differential variable-capacitance transducer of small displacements | |
SU1663461A1 (en) | Pressure sensor | |
RU2010200C1 (en) | Capacitive pressure transducer and device forming its output signal | |
RU1796934C (en) | Capacitive differential-pressure gage | |
SU1481607A1 (en) | Pressure difference transducer | |
RU1812461C (en) | Capacitance-type pressure pickup | |
SU1719942A1 (en) | Pressure pickup |