SU737797A1 - Манометр - Google Patents

Description

(54) МАНОМЕТР

I

Изобретение относитс  к измерительной технике, а более кон кретнр к манометрам дл  измерени  давлени  жидкости или газа.

Известны манометры, содержащие корпус и размещенную в йем мембрану. Деформаци  мембраны под действием давлени  преобразуетс  в электрический сигнал с помрщью преобразовател  тензо- резистивного типа l} , Такие манометры обладают низкой чувствительностью.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  манометр, содержащий корпус н размещенные в нем мембрану со штоком, чувствительный элемент в виде консольной балки и преобразователь деформации чувствительного элемента в электрический сигнал 2 . Недостатками .известного манометра . вл ютс  низка  чувствительность и большие габариты ,

Целью изобретени   вл етс  уменьщеjHHe размеров манометра и повьпиение его чувствительности.

Цель достигаетс  тем, что в конструкцию известного манометра введены рычаг, закрепленный на конце консольной балки перпендикул рно ее оси, и два стержн  с шарнирами на концах, причем один из них установлен между штоком и корпусом, а второй - между штоком и концом рычага наклонно к нейтральной оси консоль- -НОЙ балки.

На чертеже схематически изображена

10 конструкци  манометра.

В корпусе 1 установлена мембрана 2, которой соединен штоком 3 посредством шарнира 4 с двум  стержн ми 5 и 6. В корпусе 1 закреплен непод15 вижный конец чувствительного элемента 7, имеющего форму консольной балки. Чувствительный элемент 7 частично или целиком изготовлен из прозрачного материала , обладающего эфф,ектом фотоупругостй , например, из квари;евого стекла, К свободному концу чувствительного элемента 7 жестко прикрепле рычаг 8, установленный перпендикул рно к оси чувствительного элемента 7. К концу рычага 8 посредством шарнира 9 прикреплен стержень 5. Стержень 6 прикреплен к корпусу 1 посредством шарнира 10. Шарниры 4, 9 и 10 целесообразно выполнить упругими. Измер емое давление подаетс  в полость 11 над мембраной , а противодавление - внутрь корпуса. Деформаци  чувствительного элемента измер етс  с помощью пьезооптического измерительного преобразовател . В случае использовани  преобразовате л  другого типа, например, тензорезистор HorOj чувствительный элемент 7 может быть изготовлен из металла и на нем могут быть наклеены тензорезисторы. Манометр с пьезооптическим преобразователем работает следующим образом. При подаче избыточного давлени  в полос 11 над мембраной 2, действующа  на нее сила через шток 3 передаетс  на щарнир 4, В шарнире 4 эта сила разлагаетс  на две составл ющие, направленные по ос м стержней 5 и 6, проход щим соответственно через шарниры 4 и 9 и 4 и 1О. Действующа  на стержень 5 составл юща  силы определ ет изгибающий мойёнт в чувствительном элемен те 7, который пропорционален рассто нию между нейтральной осью чувствитель ного элемента 7 и шарниром 9 и обратн пропорционален тангенсу угла между нейтральной осью чувствительного элемента и направлением стержн  5. Таким образом, при малых значени х этого угла (от 5 до 30 ) можно получить значительный изгибающий момент в рабочих сечени х чувствительного эл.емента , не увеличива  его длину. Деформаци , вызьтаема  этим иёгиба ющим моментом, в свою очередь пропорциональна действующему на мембрану 2 давлению. Эта деформаци  может быть преобразована в электрический сигнал любым известным способом, например, с та мощью наклеенных на чувствительный элемент тензорезисторов. Применение предложенного устройства особенно выгодно в случае использовани 974 преобразователей пьезооптического типа, т.к. жесткость чувствительного элемента 7 в этом случае может быть очень большой по сравнению с жесткостью мембраны 2, и практически все измер емое давление будет восприниматьс  чувствительным элементом. Использование предложенного манометра выгодно в случа х многоточечных измерений Малых разностей давлений, например; в аэродинамических трубах. В случае использовани  в манометре пьезооптического преобразовател  выходной сигнал может достигать нескольких вольт, что обеспечивает возможность опроса серии манометров с помощью коммутатора и передачу сигналов в цифровой форме (через аналого-цифровой преобразователь или цифровой вольт- ) на электронную вьмислитёльную машину дл  обработки данных измерений в темпе эксперимента. формула изобрет е н и   Манометр, содержащий корпус и размешенные в нём меёрану со штоком, чувствительный элемент в виде консоль- . ной балки и преобразователь деформации чувствительного элемента в электрический сигнал, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью повышени  его чувствительности , в него вв:едены рычаг, закрепленный на конце консольнОй балки перпендикул рно ее оси, и два стержн  с шарнирами на концах, причем один из них установлен между штоком и корпу- . сой, а второй - между штоком и крнцом рычага наклонно к нейтральной оси консольной балки. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР № 517819, кл. Q OIL 9/04, 1975. 2.За вка ФРГ № ,2531821, кл. Q 01 L 13/02, опублик. 22.06.78 (прототип).

5.

5 8

Claims (1)

1. формула изобретения

   Манометр, содержащий корпус и размешенные в нём мебрану со штоком, чувствительный элемент в виде консольной балки и преобразователь деформации чувствительного элемента в электрический сигнал, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения его чувствительности, в него введены рычаг, закрепленный на конце консольной балки перпендикулярно ее оси, и два стержня с шарнирами на концах, причем один из них установлен между штоком и корпу- . сом, а второй - между штоком и крнцом рычага наклонно к нейтральной оси консольной балки.