Датчик давления

Авторы патента:

G01L21/12 - с помощью измерения изменений электрического сопротивления измерительных элементов, например нитей; вакуумметры Пирани

Изобретение относится к измерительной технике, в частности, к теплоэлектрическим датчикам давления, и может быть использовано для измерения малого избыточного давления с повышенной точностью. Для этого датчик снабжен подводящей капиллярной трубкой 7, которая расположена в полости 8 перфорированного корпуса 1 между токоподводами термочувствительного 4 элемента с зазором относительно металлической нити 11, выполненной с покрытием из золота. Термочувствительный 4 и компенсационный 5 элементы включены в измерительный мост Уинстона. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 G 01 1 21/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ (21) 4862125/10 (22) 27.08.90 (46) 07.09.92. Бюл. N 33 (71) Центральный научно-исследовательский институт машиностроения (72)-Е.И.Андреев, Н.Б.Москалев, Л,В,Новиков и Д.С.Сажин (56) Авторское свидетельство СССР

М 1040358, кл. 6 01 L21/12, 1982.

Авторское свидетельство СССР

N 538259, кл. 6 011 21/12, 1975.

Изобретение относится к области контрольной и измерительной техники и может быть использовано для измерения малого избыточного давления в экспериментальной аэрогазодинамике, легкой и пищевой промышленности, а также в агропромышленном комплексе.

Известен датчик давления, который позволяет измерять малые избыточные давления.

Известный датчик давления представляет собой теплоэлектрический манометр сопротивления, содержащий корпус. внутри которого на токовводах закреплен чувствительный элемент, выполненный в виде нити, имеющей снаружи металлическое покрытие.

Датчик-аналог позволяет повысить чувствительность измерительного тракта при измерениях малых абсолютных давлений.

Он способен измерять давления величины

10 Па, при длине нити 100-120 мм и ее диаметре 6 мкм.. 242„„1760421 А1 (54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности, к теплоэлектрическим датчикам давления, и может быть использовано для измерения малого избыточного давления с повышенной точностью, Для этого датчик снабжен подводящей капиллярной трубкой 7, которая расположена в полости 8 перфорированного корпуса 1 между токоподводами термочувствитель loro 4 элемента с зазором относительно металлической нити 11, выполненной с покрытием из золота. Термочувствительный

4 и компенсационный 5 элементы включены в измерительный мост Уинстона. 2 ил.

К недостаткам датчика необходимо отнести его большие габариты, высокую чувствительность к вибрациям, различного рода ударам, не позволяет проводить измерения с достаточной точностью малых избыточных относительно атмосферы давлений.

Датчик-прототип представляет собой теплоэлектрический вакууметр, содержащий датчик сопротивления, чувствительный элемент которого включен в плечо мостовой измерительной схемы, компенсационный элемент, включенный в смежное плечо мостовой схемы, блок питания и регистрирующий прибор, причем компенсационный элемент выполнен в виде двух последовательно соединенных сопротивлений идентичных чувствительному элементу датчика, при этом чувствительный и компенсационный элементы размещены внутри корпуса датчика.

Недостатками такого датчика является то, что он недостаточно мал, нить чувствительна к вибрациям и различного рода уда1760421 рам, не позволяет проводить измерения с достаточной точностью малых избыточных давлений.

Целью изобретения является повышение точности измерения малых величин из- 5 быточного давления.

Достижение постэвленной цели позволяет повысить точность измерения малых избыточных давлений в 2-3 раза. При этом повышается производительность труда, ус- 10 коряется выдача рекомендаций при сокрэщении числа испытаний.

Поставленная цель достигается тем, что предложенный датчик давления также, как и датчик-прототип, содержит полый корпус 15 с основанием, размещенные в полости корпуса термочувствительный и компенсационный элементы, выполненные в виде металлических нитей, закрепленных на соответствующих токоподводах, вмонтиро- 20 ванных в основание, и приемный канал, но, кроме того, он снэбжен кэпиллярной трубкой с торцевым изоляционным кольцом нэ первом конце. а корпус вь|полнен перфорированным, при этом трубка вмонтирована в 25 основание и одной своей частью с изоляционным кольцом на первом конце расположена в полости корпуса симметрично между токоподводами термочувствительного элемента и с зазором относительно него, э вто- 30 рая часть трубки расположена снаружи основания и ее второй конец соединен с проемным каналом, На фиг, 1 представлена принципиальная схема датчика давления предложенной 35 конструкции; на фиг, 2 вЂ” схемэ узла чувствительного элемента.

Датчик давления предложенной конструкции содержит полый корпус 1, перфори- 40 рованный отверстиями 2 и скрепленный с основанием 3, на котором размещены термочувствительный 4 и компенсационный 5 элементы. Приемный канал б датчика с помощью кэпиллярной трубки 7 соединен с 45 внутренней полостью 8 корпусэ 1. На первом конце 9 капилляра 7 установлено изоляционное кольцо 10. Трубкэ 7 вмонтирована

s основание 3 и одной своей частью вЂ” с изоляционным кольцом 10 расположена в 50 полости 8 корпуса 1. Внутренняя полость 8 вЂ” общая, кэк для термочувствительного элемента 4, тэк и для компенсационного 5.

Элементы 4 и 5 выполнены в виде натянутой нити 11 из микроприводэ, приваренного к заостренным концам 12 токоподводов 13. Капилляр 7 установлен симметрично между токоподводэми 13 термочувствительного элемента 4, а нить 11 этого элемента расположена у первого конца 9 капилляра 7.

Токоподводы 13 установлены в основании 3 с помощью изоляционных втулок 14, а капилляр 7 имеет нэ внешней поверхности резьбу 15, которая при сборке позволяет регулировать степень приближения конца 9 капилляра 7 к натянутой проволоке 11 термочувствительного элемента 4, Вторая часть трубки расположена снаружи основания, и ее второй конец соединен с приемным каналом 6.

Термочувствительный 5 и компенсационный элементы вместе с балансными электрическими сопротивлениями 17 и 18 электрически объединены в измерительный мост Уинстона.

Балэнсное сопротивление 18 переменное, что позволяет регулировать измерительный мост (балансировать мост).

Одна диагональ моста подключена к источнику тока 19, э вторэя (измерительная) к усилителю 20, выход которого присоединен к регистратору 21.

Формула изобретения

Датчик давления, содержащий полый корпус с основанием, размещенные в полости корпуса термочувствительный и компенсационный элементы, выполненные в виде металлических нитей с покрытием из золотэ, закрепленные нэ соответствующих токоподводах, вмонтированных в основание, и приемный канал,отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения малых величин избыточного давления, ои снабжен кэпиллярной трубкой с торце, вым изоляционным кольцом нэ первом конце, а корпус выполнен перфорированным, при этом трубка вмонтирована в основание и одной ceoeh частью с изоляционным кольцом на первом конце расположена в полости корпуса симметрично между токоподаодами термочувствительного элемента и с зазором относительно него, э вторая часть трубки расположена снаружи основания и ее второй конец соединен с приемным каналом.

Составитель fl.Hoâèêoâ

Редактор Е.Никольская Техред М.Моргентал Корректор С.Пекарь

Заказ 3182 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская нэб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Изобретение относится к измерительной технике

Способ измерения вакуума и устройство для его осуществления // 1700405

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения вакуума

Способ градуировки теплового вакуумметра // 1675710

Изобретение относится к вакуумной технике и позволяет снизить погрешность градуировки теплового вакуумметра путем проведения индивидуальной калибровки типовой градуировочной зависимости в трех точках диапазона измеряемых давлений: в крайних при нулевом и атмосферном давлениях и в середине диапазона

Устройство контроля вакуума в электровакуумном приборе // 1657991

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам контроля вакуума п отпаянных электровакуумных приборах (ЭВП)

Теплоэлектрический вакуумметр // 1599688

Изобретение относится к приборостроению и позволяет расширить диапазон рабочих температур теплоэлектрического вакуумметра

Теплоэлектрический преобразователь давления // 1569627

Изобретение относится к приборам для измерения давлений разреженных газов и может найти применение в различном вакуумном оборудовании для измерения давления в диапазоне 10<SP POS="POST">-1</SP> - 10<SP POS="POST">5</SP> Па

Тепловой вакуумметр // 1525514

Изобретение относится к приборостроению и позволяет повысить удобство эксплуатации теплового вакуумметра при замене датчика

Способ измерения вакуума // 1509655

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в вакуумметрических системах для измерения давления разреженных газов

Теплоэлектрический вакуумметр // 1422037

Изобретение относится к приборостроению и позволяет повысить точ-

Теплоэлектрический вакуумметр // 1420408

Изобретение относится к вакуумной манометрии и м.б

Теплоэлектрический вакуумметр // 2104507

Способ измерения давления газа и устройство для его осуществления // 2036448

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах измерения давления газов в широком диапазоне давлений

Теплоэлектрический вакууметр // 1786378

Способ измерения давления и устройство для его осуществления // 1830139

Способ изготовления датчика вакуума с наноструктурой и датчик вакуума на его основе // 2485465

Изобретение относится к датчикам вакуума для измерения давления разреженного газа в вакуумных установках различного назначения

Способ изготовления датчика вакуума с наноструктурой заданной чувствительности и датчик вакуума на его основе // 2505885

Изобретение относится к измерительной технике. В способе изготовления датчика вакуума с наноструктурой получают гетероструктуру из различных материалов, в которой формируют тонкопленочный полупроводниковый резистор, после чего ее закрепляют в корпусе датчика, а контактные площадки соединяют с выводами корпуса при помощи контактных проводников. Тонкопленочный полупроводниковый резистор формируют в виде сетчатой наноструктуры (SiO2)100%-x(SnO2)x. Массовую долю компонента х определяют (задают) в интервале 50%≤х≤90% путем нанесения золя ортокремниевой кислоты, содержащего гидроксид олова, на подложку из кремния с помощью центрифуги и последующим отжигом. Золь приготавливают в два этапа, на первом этапе смешивают тетраэтоксисилан и этиловый спирт, затем на втором этапе в полученный раствор вводят дистиллированную воду, соляную кислоту (HCl) и двухводный хлорид олова (SnCl2·2H2O). Изобретение обеспечивает повышение чувствительности датчика вакуума. 2 н.п. ф-лы, 10 ил.

Способ изготовления датчика вакуума с наноструктурой повышенной чувствительности и датчик вакуума на его основе // 2506659

Изобретение относится к измерительной технике. Способ изготовления датчика вакуума с наноструктурой повышенной чувствительности заключается в том, что образуют гетероструктуру из различных материалов, в которой формируют тонкопленочный полупроводниковый резистор, после чего ее закрепляют в корпусе датчика, а контактные площадки соединяют с выводами корпуса при помощи контактных проводников. Тонкопленочный полупроводниковый резистор формируют в виде сетчатой наноструктуры (SiO2)20%(SnO2)80% путем нанесения золя ортокремниевой кислоты, содержащего гидроксид олова, на подложку из кремния с помощью центрифуги и последующим отжигом, который приготавливают в два этапа, на первом этапе смешивают тетраэтоксисилан и этиловый спирт, затем на втором этапе в полученный раствор вводят дистиллированную воду, соляную кислоту и двухводный хлорид олова (SnCl2·2H2O) в определенных соотношениях. Изобретение обеспечивает повышение чувствительности датчика вакуума. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Способ изготовления наноструктурированного чувствительного элемента датчика вакуума и датчик вакуума // 2539657

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться при изготовлении датчиков вакуума для измерения давления разреженного газа в вакуумных установках различного назначения. Предложен способ изготовления наноструктурированного чувствительного элемента датчика вакуума, заключающийся в образовании гетероструктуры из различных материалов, в которой формируют тонкопленочный полупроводниковый резистор, после чего ее закрепляют в корпусе датчика, а контактные площадки соединяют с выводами корпуса при помощи контактных проводников. Тонкопленочный полупроводниковый резистор формируют в виде сетчатой наноструктуры (SiO2)40%(SnO2)50%(In2O3)10%, где 40% - массовая доля диоксида кремния (SiO2), 50% - массовая доля диоксида олова (SnO2), 10% - массовая доля оксида индия (In2O3), путем нанесения золя ортокремниевой кислоты, содержащего гидроксид олова, на подложку из кремния с помощью центрифуги и последующим отжигом, который приготавливают в два этапа, на первом этапе смешивают тетраэтоксисилан и этиловый спирт, затем на втором этапе в полученный раствор вводят дистиллированную воду, соляную кислоту (HCl) и двухводный хлорид олова (SnCl2·2H2O), а также дополнительно 4,5-водный нитрат индия (In(NO3)3·4,5H2O). Предложен также датчик вакуума с наноструктурой, изготовленной по предлагаемому способу. Технический результат - повышенная чувствительность датчика по сравнению с ранее известными. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ изготовления датчика вакуума наноструктурой на основе смешанных полупроводниковых оксидов и датчик вакуума на его основе // 2602999

Изобретение относится к датчикам давления разреженного газа, а также к способам изготовления таких датчиков. Способ изготовления датчиков давления включает образование гетероструктуры, формирование в ней тонкопленочного полупроводникового резистора, имеющего вид сетчатой наноструктуры (SiO2)50%-c(SnO2)50%(In2O3)c (где c - массовая доля In2O3, 1%≤с≤15%), закрепление указанной гетероструктуры в корпусе датчика, и соединение контактных площадок гетероструктуры с выводами корпуса при помощи контактных проводников. Датчик давления, изготовленный в соответствии с предложенным способом, включает в свою конструкцию корпус, установленную в нем тонкопленочную гетерогенную структуру со сформированным в ней тонкопленочным полупроводниковым резистором, контактные площадки, сформированные в гетерогенной структуре, выводы корпуса и контактные проводники, соединяющие контактные площадки с выводами корпуса. Технический результат изобретения заключается в увеличении чувствительности датчика давления при осуществлении измерений в области низкого вакуума. 2 н.п. ф-лы, 8 ил.