Датчик давления
1. ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ, содержащий корпус, пилищфический чувсгвительный элемент с тензорезизторами и подводящим трубопроводом, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения виброустойчивости, в нем чувствительный элемент вьшолнен в виде подпружиненной по торцам втулки с утолщенными торцовыми частями, охватывающей через уплотнения подводящий трубопровод, причем в трубопроводе в пределах втулки выполнены подводящие отверстия. 2. Датчик по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем,ЧТОБнемвтулка охвачена обоймой,жестко связанной с ее торцамк. го 4 О О5
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„10247
g )) Q 01 L 19/06
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ е (21) 3428629/18-10 (22) 27.04,82 (46) 23,06.83, Бик. ¹ 23
Вм (72) В. Г, Доний,. П. II. Крюков . В. В. Малых, Ю. М. Привалов и Б. А. Та. расов., (83) 831.787 (088.8) е (86) 1. Справочник аппаратуры дли из-, - мерений:статических и пущ,сирующих давлений. Под ред, E. E. Вагдатьева.
М. ЛТИ, 1968, с. 78..
2. Заявка ФРГ М 2600928, кл. Q 01 1 1/22, 1976 (прототип).. (54) {57) 1. ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ,содержащий корпус, цилиндрическйй чувствительный элемент с тензорезиаторами и подводящим трубопроводом, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повышения виброустойчивости, в нем чувствительный элемент выполнен в виде подпружиненной по торцам втулки с утолщенными торцовыми частями, охватывающей через уплотнения подводящий трубопровод,,причем в трубопроводе в пределах втулки выполнены подводящие отверстия, 2. Датчик по и. 1, о т л и ч а юшийся тем,чтовнемвтулка охвачена обоймой, жестко связанной с ее торцами.
1024766
Изобретение относится к измеритель ной технике и может быть использовано для измерения быстроменякяцихся дав-» лений газа в емкостях с вибрирукицими стенками, например„в камерах сгорания
5 или взрывных камерах, Извес тны гензорезис торные датчики для измерения меняющихся во времени давлений (например, датчик ЛХ-412), в качестве преобразователя в электрический сигнал которых служат, тензореэисторы, соединенные по мостовой схеме (1) .
Недостатком этих датчиков является их высокая чувствительность к вибро15 помехам, которые искажают полезный сигнал. Этот недостаток особенно сказывается при использовании данных датчиков во взрывных испытаниях, когда ывеличины вибропомех могут быть соизмеримы с величиной полезного сигнала. Кро20 ме того, у этих датчиков элементом, воспринимаюшим нагрузку, является мембрана. Как показал опыт использования таких датчиков в условиях нагружения
25 продуктами взрыва, имеют место случаи выхода их из строя из-за разрушения мембраны, что ограничивает их применение в данных условиях.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является тенэометрический датчик давления, содержащий трубчатый чувствительный элемент, связанный с трубопроводом, по которому поступает газ повышенного давления из исследуемого обьема, З5 воздействующий на данный чувствительный элемент. Чувствительный элемент. при этом
1 деформируется в радиальном направлении.
Наклеенные на его наружную поверхность тенэореэисторы преобразуют эту деформа- 40 цию в электрический сигнал.
Отсутствие мембраны, как элемента, передакзцего давление, делает датчик стойким к ударным нагрузкам (2}
К недостатку этого датчика относиз 45 ся то, что его aopiiye жестко соединен с чувствительным элементом, а это приводит к нежелательной передаче на этот элемент волн- напряжений стеноК, ограничивающих иедуе- 1й бм. При их ии6- 50 рации, вследствие чего создаются помехи на записи измеряемого давления.
Белью изобретения является повьпцение виброустойчивости датчика.
Указанная цепь достигается тем, что в датчике давления, содержащем Kopttyo, цилиндрический чувствительный элемент с тенэореэисторами и подводящим трубоI проводом, чувствительный элемент samoaнен в виде подпружиненной по торцам втулки с утолщенными roplloBbIMM частями, охватывающей через уплотнения пЬдводяший трубопровод; причем в трубопроводе в в пределах втулки выполнены подводящие отверстия.
Кроме того, втулка охвачена обоймой,. жестко связанной с ее торцами.
На чертеже представлен датчик давления, Датчик содержит подводящий трубопровод
1, выполненный в виде прямой цилиндрической трубки с утолщенным дном, который имеет в боковой стенке подводящие отверстия 2, через которые он сообщается с камерой 3 давления, примыкающей к воспринимающей давление поверхности чувс твительн ого элемента 4. Чувствительный элемент, выполненный в виде профилированной втулки, имекицвй участок с тонкой стенкой, на который наклеивается тензорезистор 5, устанавли.- вается утолщенными концами на газопроводе по скользящей посадке с уплотненйями 6 и 7. Это предоставляет чувствительному элементу возможность определенного свободного движения по газопроводу и препятствует проникновению газа повышеннбго давления эа пределы камеры давления, Профилированная втулка снабжена наружной обоймой 8, жестко связанной с ее утолщенными торцовыми концами, что позволяет вследствие увеличения жесткости применять чувствительный элемент с сильно утоньшенной стенкой, что в свою очередь повышает чувст вительность датчика. Обойма вместе с чувствительным элементом устанавливаютсяя на улругой связи регулируемой жесткости, выполненной в виде пружин 9 и 10, опиракнцихся на торцовые поверхности чувствительного элемента и обоймы. Пружины противоположными концами опирают ся соответственно на фланцевую часть хвостовика 11, представляквцего собой неотъемлемую часть утолщенного дна газопровода,,связанную с корпусом,и торцовую часть пос-. леднего. С целью прецотвращения прохода газа повышенного давления к чувст-. вительному элементу помимо газопровода между торцовой частью корпуса 12 датчика и торцовой частью входа газопровода .устанавливается герметизирующая прокладка 13.,Посредством навинчива- . ния накцдной гайки 14 Ha Kopnyc датчика взаимодействукецей с ней втулкой
15 производят поджатие газопровода к торцовой части корпф:а датчика, обеспе-.
Составитель А. Соколовский
Редактор Т. Кугрышева Техред C,Èèãóíoâà Корректор A. Дзятко
Заказ 4382/38
Тираж 873 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, j . г. Ужгород, ул. Проектная, 4
10247 чивая необходимую герметичность. Внутреннюю полость втулки заливают компаундом 16, что обеспечивает крепление электровыводов 17, которые на участке
or тензорезистора до входа в полость втулки выполняются с некоторой слабиной, способствукбцей перемещению чувствительного элемента при воздействиях, передаваемых через корпус механических напряжений (помех) .
Датчик работает следуквцим образом.
Волна повышенного давления газа иэ исследуемого объема входит в трубопровод 1 и через отверстия 2 в камеру 3 давления, примыкающую к поверхности 15 чувствительного элемента 4, воздействуя на его тонкую стенку. При этом симметричное расположение чувствительного элемента относительно боковых отверстий исключает ускорение его в осевом (про- 20 дольном) назравлении. Радиальное упругое деформирование стенки чувствительного элемента при помощи тензорезистора 5, наклеенного на его стенку снаружу, преобразуется s электрический сигнал. Виб- 25 рации. стенок. исследуемого обьема, с которыми жестко связан корпус . датчика, на его чувствительный элемент не ., передаются благодаря упругой связи между, ними (пружины 9 и 10).
Эффективность применения предлагаемого датчика выражается в повышении точности измерения давления газа в нагрузочных камерах взрывного действия. Использование известных датчиков с жесткой связью корпуса с чувствительным элементом исключает возможность йэмерять давление в начальной стадии процесса s течение первых (О 1 - 0,2) мс, когда стенки камеры подвергаются действию циркуляционных ударных волн, а также дает значительную погрешность (до 10% и более) в стадии действия равновесного давления, когда помехи определяются установивцшмися упругими колебаниями стенок. Применение предлагаемого датчика позволяет регистрировать практичес-, ки без помех весь процесс нагружения тел в камерах взрывного действия, включая; начальную стадию процесса.
