SU561887A1 - Датчик давлени - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области контрольно-измерительной техники, в частности к датчикам давлени  в различных твердых телах, например во льду.

Известны мембранные датчики давлени , имеющие жесткий цилиндрический корпус, дно которого представл ет собой упругую мембрану. Под воздействием давлени  в среде происходит прогиб мембраны, который измер ют тем или иным устройством.

Недостатком мембранных датчиков давлени   вл етс  то, что прогиб мембраны зависит не только от давлени , но и от закона распределени  этого давлени  по поверхности мембраны. Поэтому показани  датчиков этого типа могут оказатьс  различными при одинаковых суммарных давлени х.

В грунтовых динамометрах, имеющих жесткий корпус и жесткую приемную плиту, приемна  поверхность не деформируетс , а перемещаетс . Это перемещение также преобразуетс  В электрический сигнал 1. Эти приборы обеспечивают возможность измерени  давлени  только в одном направлении.

Кроме того, оба вида вышеуказанных приборов искажают поле напр жений в среде. Степень этого искажени , т. е. достоверность показаний приборов, определ етс  жесткостью , формой и размерами приборов.

Известны датчики давлени , содержащие чувствительный элемент в виде упругого шара и располол енные в трех взаимно перпендикул рных направлени х параметрические преобразователи , например, тензорезнсторы 2.

Эти датчики так}ке не обеспечивают надежного и точного измерени  давлени  внутри среды.

В предлагаемом датчике, с целью повышени  чувствительности и надежности, шар выполнен пустотелым, а каждый из преобразователей жестко закреплен внутри шара в двух точках, расположенных диаметрально противополол но.

На чертеже схематично показан описываемый датчик в разрезе.

Датчик состоит из чувствительного элемента 1, выполненного в виде упругого полого шара.

К, внутренним стенкам шара 1 по его диаметрам в трех взаимно перпендикул рных направлени х прикрепл ют соответственно три стержн  2. (На чертеже изображены два стержн , лежащие в плоскости чертежа). Каждый из этих стержней выполнен из двух отрезков, суммарна  длина которых меньше внутреннего диаметра шара I. Поэтому при закреплении этих отрезков внутри шара 1 образуютс  зазоры, ширина которых зависит от

3

деформации стенок шара. В каждом из указанных зазоров расположен параметрический преобразователь 3, которые преобразуют деформацию шара 1 в электрический сигнал. Электрический сигнал с преобразователей подаетс  на регистрирующее устройство (на чертеже не показано).

Датчик давлени  предварительио калибруют в барокамере.

Давление в среде, например во льду, измер ют предложенным датчиком следующим образом .

Шар 1 вмораживают в лед. При давлении во льду возникают его деформации, которые вызывают деформацию упругого шара 1 и, следовательно, изменение ширины зазоров между част ми стержней 2.

Изменение ширины зазоров преобразовател  3 преобразовываетс  в электрический сигнал и записываетс  на соответствующем регистраторе . По показани м этих преобразователей по трем Компонентам определ ют вектор максимальных напр жений в точке установки датчика в среде.

Шар, заделанный в лед, практически не искажает пол  напр жени , а также не создает

точек концентрации местных напр жений. Поэтому деформаци  щара 1 зависит только от давлени  во льду. Другими словами, любое положение шара 1 в пространстве исследуемого льда всегда однозначно позвол ет определить максимальное нанр жение в заданной точке льда.

Claims (2)

1. Гинзбург П. В. «Патурные исследовани  крупных гидротехнических сооружений, изд. «Энерги , 1964, с. 168-170.

2. Патент США № 3482443, кл. 73-151, 1959 (прототип).