SU767585A1 - Преобразователь давлени - Google Patents

Description

1 -

Изобретение относитс  к области контрольно-измерительной техники, в частности к тензометрическим датчикам , в основном предназначенным дл  измерени  малых давлений жидкостей . 5 и газов,

Известен преобразователь давлени , в котором измер емое давление преобразуетс  чувствительным элементом в механическое усилие, дёформирунадее 10 упругий 31Лёмент (консольную Пластину ) с наклеенными тензорезисторами, преобразукицими деформацию упругого .элемента в электрический сигнал Ш Однако указанное устройство облада- j ет невысокой точностью.

Известен преобразователь давлени , содержащий стойку с основанием, на котором расположен сильфов с подвижным штоком, упругий элемент с разме- 20 щфнными на нем тензорезисторс1ми, выпАлненный в форме пр моугольной замкнутой рамы, одна сторона которой установлена на стойке, а на противоположной стороне выполнена внутренн   . 25 консоль, соединенна  с подвижным штоком сильфона J|2l.

Недостатком таких преобразователей  вл етс  нелинейность выходной характёриртики , обусловленна  Жестким , ЗО

креплением упругого элемента (двухконсольной пластины), которое не обеспечивает строго вертикального направлени  действующего усили , т.е. не соблюдаетс  условие

-bonsl.

rjDie t (a a ,)

длина плеча изгиб ающе го моме и т а; изгибающий моM

ИЪГ мент;

Р - усилие, пропорциональное измер емому давлению.

При перемещении упругого элемента измен етс  плечо и направление действи  приложенного усили , что вызывает сложно-напр женное состо ние в упругом элементе, которое передаетс  тензорезисторам. Поэтому тензорезисторь1 испытывают не только воздействие полезной деформации изгиба,но и других деформаций (кручени , см ти ), которые вызывают нелинейность преобразовани  выходной характеристики датчика и как следствие - снижение точности измерений.

Claims (2)

1. Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени . Указанна  цель достигаетс  тем, что сторона упругого элемента, установленна  на стойке, жестко закреплена на участке между смежными пер .пёндикул рными ей сторонами. Также размеры упругого элемента выражены из соотношени  длина внешней консоли; а,- длина внутренней консоли; 1/2 ширины внешней консоли в,- ширина внутренней консоли; ц - толщина упругого элемента; t толщина стойки. На фиг. 1 представлен преобразова тель, общий вид; на фиг. 2 - крепление упругого элемента. Преобразователь .состоит из штуцера 1, сильфона 2 со штоком 3, соедйненным с упругим элементом 4, выпо Ненным в виде замкнутой пр моугольной рамы, образующей внешнюю консоль L и внутреннюю - К. На консоли L вблизи заделки с обеих сторон наклеи ваютс  тенэорезисторы 5, соединенные в мостовую схему. База Б тензорезистора не должна превышать разницы . Электрическое соединение моста с источником питани  и регистратором осуществл етс  с помощью разъема 6. Упругий элемент, чувствительный элемент (штуцер, сильфон, шток) и разъем креп тс  на стойке 7. 1 репление упругого элемента к стойке производи с  U помощью упора 8, одновременно предохран ющего упругий элемент от воздействи  давлени , превосход щего допустимый диапазон. Конструкцией предусмотрено объеди нение преобразователей в блоки с помо141ью пружинного замка 9. Преобразователь работает следующим образом., Измер емое давление подаетс  в шт цер 1 и преобразуетс  в механическое усилие, деформирующее через шток 3 двухкоийольный упругий элемент 4с четырм  активными тензорезисторами 5 расположенными вблизи линии заделки консоли 1.Тензорезисторы соединены в схему моста и при их деформации на выходной диагонали возникает напр же кие, пропорцйональйое измер емому да лению. Закрепление упругого эдемента, только по внутренней части сторон, расположенных на стойке, дает возмож значительно исключить воздейст вий паразитных деформаций (кручени , см ти ) на тензорезисторы в месте их креплени , т.е. повысить линейную завйсимость перемещени  упругого элемента от воздействи  приложенного усили . Геометрические размеры конструкции упругого элемента позвол ют сохранить вертикальное направление действующего усили  и посто нство плеча изгибающего момента, прикладываемого к упругому элементу, что также повышает линейную зависимость перемещени  упругого элемента от воздействи  приложенного усили . Использование данногоизобретени  в преобразовател х, предназначенных . дл  измерени  разрежени , избыточного абсолютного и перепада авлёний, позволит улучшить метрологические характеристики этих датчиков - на пор док повысить линейность выходной характеристики и значительно снизить гистерезис . Формула изобретени  1. Преобразователь давлени , содержащий стойку с основанием, на котором расположен сильфон с подвижным штоком , упругий элемент с размещенными . на нем тензорезисторами, выполненный в форме пр моугольной замкнутой рамы, одна сторона которой уст новлена на стойке, а на проти воположной стороне выполнена внутренн   консоль, соединенна  с подвижным штоком сильфона, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени , cTopofta уп зугого элемента, установленна  на стойке, жестко закреплена на участке между смежными перпендикул рНШ4И ей сторонами. . 2. Преобразователь по п.1, о т и ч а ющ и и с   тем,что упругий элемент выполнен с соотношением геоетрических а, ъ to азмеров , а, - длина внешней консоли, aj т длина внутренней консоли; : в - 1/2 ширины наружной Консоли; - ширина внутренней консоли; t, толщина упругого элемента; t - толщина стойки. Источники информации, рин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 395737, кл. G 01 L 9/04, 1971.
2. 2.Метрологическа  аттестаци  блоов тензометрических датчиков давлеи  типа БТД. Технический отчет ЦИАМ, 975 (прототип).