Датчик давления

СОЮЗ СОВЕТСНИХСО 4 ИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 1 О 247 Ь 19/06ГОСУДАРС ПО ДЕЛА ОП БРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ ЕЛЬСТВУ(5 де те по 0(46) 23,06,83, БхаГ Доний. П. Д. КрюкМалых, Ю. М. Привалов 531.787 (088.8)Справочник аппаратурый: статических и пульсирующПод ред, Е. Б. ВагдатьевИ, 1968, с. 75.Заявка ФРГ М 260092503, 1 1/22, 1976 (прото 4) (57) 1. ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ, соржащий корпус, цилиндрическйй чувствильный алемент с тензорезиаторами и дводящим трубопроводом, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью повышения иброустойчивости, в нем чувствительный лемент выполнен в виде подпружиненной о торцам втулки с утолщенными торцовыми частями, охватывающей через уплотнеия подводящий трубопроводпричем в труопроводе в пределах втулки выполнены одводящие отверстия,2. Датчик по и. 1, о т л и щ и й с я тем,чтовнемвтулка о обоймой, жестко связанной с ее т102 4766 нен в виде подпружиненной по торцам втулки с утолщенными торцовыми частями,охватъвающей через уплотнения пЬдводяший трубопровод; причем в трубопроводе вв пределах втулки выполнены подводящиеотверстия.Кроме того, втулка охвачена обоймой,.жестко связанной с ее торцами.На чертеже представлен датчик давления,Датчик содержит подводящий трубопровод1, выполненный в виде прямой цилиндрической трубки с утолщенным дном, который имеет в боковой стенке подводящиеотверстия 2, через которые он сообщается с камерой 3 давления, примыкающейк воспринимающей давление поверхноТсти чувс твительн ого элемента 4. Чувствительный элемент, выполненный ввиде профилированной втулки, имеющейучасток с тонкой стенкой, на которыйнаклеивается 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 газаповышеннбго давления эа пределы камерыдавления, Профилированная втулка снабжена наружной обоймой 8, жестко связанной с ее утолщенными торцовымиконцами, что позволяет вследствие увеличения жесткости применять чувствительный элемент с сильно утоньшенной стенкой, что в свою очередь повышает чувствительность датчика, Обойма вместе счувствительным элементом устанавливаются на улругой связи регулируемойжесткости, выполненной в виде пружин 9 и 10,опирающихся на торцовые поверхностичувствительного элемента и обоймы, Пружины противоположнъпаи концами опираю 1ся соответственно на фланцевую часть хвостовика 11, представляющего собой неотъемлемую часть утолщенного дна газопровода,,связанную с корпусом,н торцовую часть последнего. С целью предотвращения прохода газа повышенного давления к чувст-.вительному элементу помимо газопровода между торцовой частью корпуса 12датчика и торцовой частью входа газопровода .устанавливается герметизирукицаяпрокладка 13.,Посредством навинчива- .ния накндной гайки 14 на корпус датчика взаимодействукецей с ней втулкой15 производят поджатие газопроводак торцовой части корпуса датчика, обеспе-. Изобретение относится к измерительной технике и может быть использованодля измерения быстроменякядихся давлений газа в емкостях с вибрирукицимистенками, например в камерах сгорания5или взрывных камерах,Извес тны гензорезис торные датчикидля измерения меняющихся во временидавлений (например, датчик ЛХ), вкачестве преобразователя в электрический сигнал которых служат, тензореэисторы, соединенные по мостовой схеме 1.Недостатком этих датчиков является их высокая чувствительность к вибро 15помехам, которые искажают полезныйсигнал. Этот недостаток особенно сказывается при использовании данных датчиков во взрывных испытаниях, когда ывеличины вибропомех могут быть соизмеримы с величиной полезного сигнала. Кро 20ме того, у этих датчиков элементом,воспринимакзцим нагрузку, является мембрана. Как показал опыт использованиятаких датчиков в условиях нагружения25продуктами взрыва, имеют место случаивыхода их из строя из-за разрушениямембраны, что ограничивает их применение в данных условиях.Наиболее близким по технической супности и достигаемому результату к иэоб- З 0ретению является тенэометрический датчикдавления, содержащий трубчатый чувствительный элемент, связанный с трубопроводом, по которому поступает газ повышенного давления из исследуемого объема, 35воздействующий на данный чувствительныйэлемент. Чувствительный элемент при этомдеформируется в радиальном направлении,Наклеенные на его наружную поверхностьтенэореэисторы преобразуют эту деформацию в электрический сигнал.Отсутствие мембраны, как элемента,передающего давление, делает датчик стойким к ударным нагрузкам 2)К недостатку этого датчика относиюсся то, что его корпусжестко соединен счувствительным элементом, а это приводит к нежелательной передаче на этотэлемент волн напряжений стеноК, ограничивающих исследуемъ 1 й объем, при нх Вибрации, вследствие чего создаются помехи на записи измеряемого давления.Белью изобретения является повьпцение виброустойчивости датчика,Указанная цель достигается тем, чтов датчике давления, содержащем корпус,цилиндрическюй чувствительный элементс тенэореэисторами и подводящим трубопроводом, чувствительный элемент выполСоставитель А. СоколовскийРедактор Т, Кугрышева Техред С,Мигунова Корректор А. Дзятко Заказ 4382/38 Тираж 873 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, ;г. Ужгород, ул. Проектная, 4 310247 чивая необходимую герметичность. Внут. реннюю полость втулки заливают компаундом 16, что обеспечивает крепление электровыводов 17, которые на участке от тензорезистора до входа в полость втулки выполняются с некоторой слабиной, способствукзцей перемещению чувствительного элемента при воздействиях, передаваемых через корпус механических напряжений (помех) . 10Датчик работает следукюцим образом,Волна повышенного давления газа иэ исследуемого обьема 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 вго в осевом (продольном) назравлении, Радиальное упругое деформирование стенки чувствительного элемента при помощи тензорезистора5, наклеенного на его стенку снаружу, преобразуется в электрический сигнал. Виб рации. стенок. исследуемого обьема, с которыми жестко связан корпус .- датчика, на его чувствительный элемент не передаются благодаря упругой связи между, ними (пружнны 9 и 10).Эффективность применения предлагаемогодатчика 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 в 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 установившимися упругими колебаниями стенок. Применение предлагаемого датчика позволяет регистрировать практичес-, ки без помех весь процесс нагружения тел в камерах взрывного действия, включая; начальную стадию процесса.