Тензорезисторный датчик давления
Изобретение относится к тензорезисторным датчикам давления и может быть использовано для определения избыточных давлений. Цель изобретения - повышение точности и упрощение конструкции датчика. Для этого в тензодатчике давления, имеющем корпус 1, упор 10, упругий элемент 4 с жестким центром и тензорезисторы 6-9, деформируемая часть упругого элемента выполнена в виде двух концентрично расположенных колец, на наружных цилиндрических поверхностях которых размещены тензорезисторы. При подаче давления, при фиксированном от осевых перемещений жестком центре, меридиональные сечения колец 2 и 3 поворачиваются в противоположных направлениях. Возможна реализация измерительной схемы с четырьмя активными тензорезисторамм. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 (9/04
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Ф ЗЮ
77 (21) 4803898/10 (22) 16.01.90 (46) 23.01.93. Бюл. ¹ 3 (71) Одесский политехнический институт (72) В.Е.Морозовский, А.Ю.Хусаинов, В,Ф,Семенюк и А.И.Кравченко (56) Авторское свидетельство СССР
¹ 257815, кл. G 01 L 9/04, 1968.
Патент США ¹4056009,,кл,,G 01 1 9/04, 1975, (54) ТЕ Н 3 О Р E 3 И СТОР Н Ы Й ДАТЧ И К ДА ВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к тензорезисторным датчикам давления и может быть использовано для определения избыточных Ж 1789893 А1 давлений. Цель изобретения — повышение точности и упрощение конструкции датчика.
Для этого в тензодатчике давления, имеющем корпус 1, упор 10, упругий элемент 4 с жестким центром и тензорезисторы 6 — 9, деформируемая часть упругого элемента выполнена в виде двух концентрично расположенных колец, на наружных цилиндрических поверхностях которых размещены тензорезисторы, При подаче давления, при фиксированном от осевых перемещений жестком центре, меридиональные сечения колец 2 и 3 поворачиваются в противоположных направлениях, Возможна реализация измерительной схемы с четырьмя активными тензорезисторами. 1 ил, 1789893
Формула изобретения центром, расположенный соосно с ним упор и тензорезисторы, причем в пластине упругого элемента выполнены с одной ее стороны две концентрично расположенные
Тензорезисторный датчик давления, содержащий корпус, закрепленный в нем упругий элемент в виде пластины с жестким кольцевые проточки, а с другой ее стороны
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения с высокой точностью избыточных давлений.
Известен тензометрический датчик давления, чувствительный элемент которого выполнен в виде четного числа коаксиально расположенных цилиндров, соединенных последовательно между собой противоположными торцами; на внешней поверхности которых расположены тензоэлементы, К недостаткам такого даТчика следует отнести clio>KHQGTb конструкции упругого элемента, выполняемого составным; сложность намотки тензорезисторов и их герметизации, Известно устройство диафрагмы для преобразователя давления, представляющее собой находящийся в корпусе пьезоэлектрический, пьезорезистивный, индуктивный, омический или емкостный преобразователь, соединенный с диафрагмой при помощи силопередающего элемента, сопряженного с корпусом при помощи упругой оболочки, и опорной части; диафрагма представляет собой сопряженную с корпусом опорную часть, которая соединена с силопередающим элементом при помощи упругого шарнира, образованного тремя кольцевыми проточками, Для данной конструкции характерны большая погрешность измерения, связанная с многозвенностью силопередающих цепей, сложность конструкции, заключающаяся в применении специального преобразователя силы, обеспечивающего линейный выходной сигнал при нелинейности входного сигнала.
Целью изобретения является повышение точности измерения и упрощение конструкции.
Цель достигается тем, что в упругом элементе датчика, имеющем жесткий центр и выполненные с одной его стороны две концентрично расположенные кольцевые проточки, а с другой стороны третью кольцевую проточку, расположенную концентрично первым двум между ними, в жестком центре концентрично первым двум кольцевым проточкам выполнена четвертая кольцевая проточка, образующая в жестком центре центральный цилиндрический опорный эле5
50 мент, контактирующий с упором, при этом тензорезисторы расположены соответственно на внешних боковых поверхностях жесткого центра и пластины упругого элемента.
Конструкция датчика показана на чертеже.
Упругий элемент датчика, будучи телом вращения, включает в себя корпусную часть
1 с подводящим штуцером и пластину с жестким центром, которая, будучи цельной, состоит из следующих условно составных частей: колец 2 и 3, центрального цилиндрического опорного элемента 4, кругового упругого шарнира 5. При этом кольцо 2 и упругий шарнир 5 образованы выполненными с одной стороны пластины двумя концентричными проточками и третьей кольцевой проточкой, расположенной с другой стороны пластины концентрично между первыми двумя проточками. Кольцо 3 образовано четвертой кольцевой проточкой, выполненной в жестком центре пластины концентрично остальным проточкам, Эта проточка образует также в жестком центре центральный цилиндрический опорный элемент 4. На внешних боковых поверхностях пластины упругого элемента расположены тензорезисторы 6 и 7, а на внешних боковых поверхностях жесткого центра — тензорезисторы 8 и 9, Центральный цилиндрический опорный элемент 4 контактирует с упором 10, одновременно выполняющим роль кожуха, гермети зирую щего рабочую зону тензорезисторов и сопряженного с корпусной частью упругого элемента винтами 11 через прокладку 12.
Датчик работает следующим образом, При подаче давления во внутреннюю полость упругого элемента, за счет давления на пластину при фиксированном от осевых перемещений цилиндрическом опорном элементе 4, меридиональные сечения колец
2 и 3 поворачиваются в противоположных направлениях. При этом тензорезисторы 8 и 9 испытывают приращение деформаций сжатия, а тензорезисторы 6 и 7 — растяжения. Это позволяет реализовать измерительную мостовую схему с четырьмя активными тензорезисторами, повысить точность измерения и упростить конструкци ю.
1789893
15
25
Составитель В.Черноусов
Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор И.Шмакова
Редактор
Заказ 345 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 выполнена третья кольцевая проточка, расположенная концентрично первым двум между ними, отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения точности и упрощения конструкции, в жестком центре концентрично первым двум кольцевым проточкам выполнена четвертая кольцевая проточка, образующая в жестком центре центральный цилиндрический опорный элемент, контактирующий с упором, при этом тензорезисторы расположены соответственно на внешних боковых поверхностях жесткого центра и пластины упругого элемента.
