Тензорезисторный манометр

 

Использование: в измерительной технике и для измерения давления. Сущность изобретения: упругий элемент 1 выполнен в виде плиты в форме четырехугольной призмы на противоположных ребрах которой размещены подводящий (6) и отводящий (5) штуцеры. По оси симметрии призмы выполнено сквозное цилиндрическое отверстие

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 01 1 9/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4891012/10 ,Ц,2) 11.11,90 (46) 15.11.92. Бюл. N. 42 (71) Одесский политехнический институт (72) Е,К.Морозовский, В.Ф.Семенюк, АЛО.Хусаинов и А.И.Кравченко (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1174799, кл. G 01 1 9/04, 1983.

Авторское свидетельство СССР

N. 377652, кл. G 01 1. 9,04, 1971. (54) ТЕНЗОРЕЭИСТОРН ЫЙ МАНОМЕТР (57) Использование: в измерительной технике и для измерения давления. Сущность изо„„Я „„1775625 А1 бретения:.упругий элемент 1 выполнен в виде плиты в форме четырехугольной призмы на противоположных ребрах которой размещены подводящий (6) и отводящий (5) штуцеры. По оси симметрии призмы выполнено сквозное цилиндрическое отверстие (2). а по обе стороны от него — два идентичных С-образных канала (3), (4), первый конец каждого из которых сообщен с полостью .подводящего (6), а второй — отводящего (5) штуцеров. Под действием давления тензодатчики (7) испытывают напряжение сжатия, а тензодатчики (8) — растяжения. 2 ил.

1775625

10

25

Изобретение относится к измерителной технике и может быть использовано для измерения с высокой точностью давлений.

Известен датчик давления, содержащий теплопроводный корпус, жестко скрепленные с ним подводящие трубопроводы и чувствительный элемент, один конец которого жестко соединен с подводящим трубопроводом, а .другой соединен с трубопровдом с помощью сильфона. При этом трубчатый чувствительный элемент выполнен с тонкостенным рабочим и толстостенн ыми комп енса цион ными участками.

К недостаткам прототипа следует отнести сложность конструкциии, многодетальность, необходимость специальных средств термокомпенсации, связанные с невозможностью реализовать мостовую схему с четырьмя активными тензорезисторами, Известен датчик давления, принятый в качестве прототипа, содержащий манометрическую трубку с подводящими каналами для включения в магистраль, концы которой связаны по хорде стержнем, на котором расположен преобразователь перемещения в электрический сигнал.

К недостаткам прототипа следует отнести высокую нелинейность, малый частотный диапазон измерения, невозможность измерения высоких и сверхвысоких, давлений.

Целью изобретения является повышение точности измерения за счет получения линейной характеристики, расширение диапазона давлений в сторону сверхвысоких давлений и частотного диапазона датчика, Это достигается тем, что упругий элемент выполнен в виде плиты в форме четырехугольной прямой призмы, а подводящий и отводящий штуцеры закреплены на противолежащих ее боковых ребрах, при этом по оси симметрии призмы выполнено сквозное цилиндрическое отверстие, а по обе стороны от него в одной плоскости, параллельной .основаниям, — два идентичных С-образных канала, первый конец каждого из которых сообщен с полостью подводящего штуцера, а второй — с полостью отдводящего штуцера, причем преобразователь перемещения в электрический сигнал выполнен в виде четырех тензодатчиков, каждый из которых установлен на поверхности цилиндрического отверстия в плоскости С-образных каналов напротив бокового ребра, На фиг. 1 и 2 представлена конструкция датчика.

Упругий элемент 1 выполнен в виде плиты в форме четырехугольной проямой призмы и имеет сквозное цилиндрическое отверстие 2, выполненное по оси симметрии призмы. По обе стороны от отверстия в одной плоскости, параллельной основаниям, выполнены два идентичных С-образных канала 3 и 4, соединенных между собой и с подводящим и отводящим штуцерами 5 и 6, На внутренней цилиндрической поверхности отверстия расположены тензорезисторы 7и8.

Работает датчик следующим образом.

При подаче во внутреннюю полость датчика измеряемого давления Р, на упругий элемент будут действовать силы, равнодействующие которых Е) и Fz пропорциональны величине измеряемого давления. Под дей-. ствием этих сил цилиндрическое отверстие примет форму эллипса с большой осью, проходящей через тензорезисторы 7, а малой— через тензорезисторы 8, Таким образом, тензорезисторы 7 получают деформации сжатия, а тензонрезисторы 8 — растяжения.

Это позволяет реализовать мостовую измерительную схему с четырьмя тензорезисторами, Техническим преимуществом предлагаемой конструкции является малая инерционность за счет замкнутости контура упругого элемента, симметричности потоков, возможность измерения более высокого давления, линейность датчика.

Формула изобретения

Тензорезисторный манометр, содержащий чувствительный элемент с подводящим и отводящим штуцерами, на котором закреплен тензорезисторный преобразователь перемещения в электрический сигнал, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения за счет получения линейной характеристики, расширения диапазона давлений в сторону сверхвысоких давлений и частотного диапазона датчика, в нем упругий элемент выполнен в виде плиты в форме четырехугольной прямой призмы, а подводящий и отводящий штуцеры закреплены на противолежащих ее боковых ребрах, при этом по оси симметрии призмы выполнены сквозное цилиндрическое отверстие, а по обе стороны от него в одной плоскости, параллельной основаниям — два идентичных С-образных канала, первый конец каждого из которых сообщен с полостью подводящего штуцера, а второй — с полостью отводящего штуцера, причем преобразователь перемещения в электрический сигнал выполнен в виде четырех тензодатчиков, каждый из которых установлен на поверхности цилиндрического отверстия в плоскости С-образных каналов напротив бокового ребра.

1775625

Составитель А.Хусаинов

Техред М. Мор гентал Корректор С,Патрушева

Редактор

Заказ 4029 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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