Способ изготовления емкостного датчика давления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУбЛИК И 1649320 А 1 1. 9 1)5 ЮЖТ:;гЛЮ-ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Ф "1 И 4 Ь 4 ь ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР А ВТОРСКОМЪ/ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЕМКОСТНОГО ДАТЧИКА ДАВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение надежности при повышенных температурах и расширение температурного диапазона за счет уменьшениявздутия тонкопленочных электродов вследствие устранения перепада давления отгазовыделения при повышенных температурах эксплуатации и за счет устранения отслоений электродов вследствие повышенияравномерности распределения термодеформаций между электродами и диэлектрическими основаниями внутри рабочего диапазона температур. Способ заключается в фор. мировании диэлектрических оснований 1 и 2, нанесения на них в вакууме тонкопленочных электродов 3, жестком закреплении диэлектрических оснований, вакуумировании и герметизации. При этом перед нанесением электродов 3 вакуумируют основания 1,2 до более глубокого по сравнению с рабочим при эксплуатации вакууме, нагревают основания 1,2 до температуры, превышаюшей максимальную рабочую температуру, выдерживают основания 1,2 до температуры, превышающей максимальную рабо. чую температуру, выдерживают основания 1,2 при воздействии температуры и вакуума, снижают температуру оснований 1,2 до величины, определяемой по соотношению, приведенному в тексте описания, и проводят нанесение электродов при этой температуре.1 ил.Изобретение относится к измерительнойтехнике, в частности к емкостным датчикам, предназначенным для измерениядавлений и усилий в условиях воздействия повышенных температур.Цель изобретения - повышение надежности при повышенных температурах засчет устранения вздутия электродов вследствие устранения перепада давления от газовыделения при повышенных температурахэксплуатации и за счет устранения отслоений электродов вследствие повышения равномерности распределения термодеформациймежду электродами и диэлектрическим основанием внутри рабочего диапазона температур.На чертеже представлена схема емкостного датчика,Датчик содержит диэлектрические основания 1 и 2, на которые нанесены электроды 3. Выводы 4 подсоединены к электродам через проводники 5,С пособ реализуется следующим образом.Формируют диэлектрические основания1 и 2 методом прессования из алюмооксидной керамики. Диэлектрическое основание 1 выполняется в виде мембраны сжестким центром, выполненной за одноцелое с опорным основанием. Диэлектрическое основание 2 выполнено в виде круглого диска. Помещают диэлектрические основания в камеру вакуумного напыления,Создают в камере установки вакуум10 6 - 1 Омм рт. ст. Нагревают диэлектрические основания до температуры (превышающей максимальную рабочую) 900 С.Выдерживают диэлектрические основанияпри воздействии температуры 900 С, поддерживая при этом вакуум в пределах10 6 - 10 " мм рт. ст. При этом из внутреннего обьема и с поверхности диэлектрических оснований происходит интенсивноегазовыделение.Существенным является то, что температура нагревания превышает максимальнуюрабочую температуру, так как чем вышетемпература, тем эффективнее происходитпроцесс газовыделения. При этом максимальная температура диэлектрических оснований, во-первых, ограничена температурой,при которой еще не нарушаются механические, физико-химические, электрическиеи другие свойства диэлектрических оснований, во-вторых, - возможностями созданияи поддержания с требуемой точностьюнеобходимой теммературы. Поэтому при максимальной рабочей температуре датчика,равной 800 С, температура нагрева диэлектрических оснований выбрана равной 900 С,исходя из возможностей установки. Вакуумирование диэлектрических оснований до)- дА/ (Йми - к более глубокого по сравнению с рабочим при эксплуатации вакуума также имеет принципиальное значение, так как газоотделение повышается с увеличением вакуума.Поэтому, подвергнув диэлектрические основания одновременному воздействию высокой температуры (превышающей максимальную рабочую температуру) и вакуума более глубокого по сравнению с рабочим при эксплуатации достигается существенно большая степень газовыделения по сравнению с рабочими условиями датчика при экстремальных режимах эксплуатации. Степень обезгаживания диэлектрических оснований определяется временем одновременного 15 воздействия повышенной температуры и вакуума, Время воздействия определяется экспериментальным путем для каждого конкретного типоразмера диэлектрического основания и зависит от целого комплекса физико-химических характеристик массы, 20 состава, структуры, размеров, характерапредварительной обработки и т.п., а также конкретных значений температуры и давления.Снижают температуру до величины, 25 определяемой по соотношениюХаишЯ, 1 и ш - го) +Ла.) (1)мс - 1.)с о-р +а,Эгде 1, - температура нормальных клима 30тических условий;1, - минимальная температура рабочего диапазона температур приэксплуатации;Ь,) - то же, максимальная температура;З 5 Ла) - разность температурных коэффициентов линейного расширения электродов и соответствующего диэлектрического основания при температуре 1 нь,40Ла - то же, при температуре 1 иакЛа, - то же, при температуре 1и проводят нанесение электродов при этойтемпературе,Затем переносят диэлектрические основания в установку диффузионной сварки,45 в которой жестко закрепляют между собойдиэлектрические основания. Далее проводятэлектрическое соединение выводов 4 при помощи выводных проводников 5 с электродами. Электрическое соединение может проводиться как вне установки диффузионной50 сварки, так и в ней. Сборку помещают ввакуумную установку, в которой создаютвакуум 1 О 5 мм рт. ст., и при этом вакуумепроводят герметизацию внутренней полостидатчика при помощи корпуса 6. При этомтемпературу нанесения электродов можно55 рассчитать и по ссютношению2 К (т- т) йй(,с - )1649320 где Ьа, - Ьа ни 5Формула изобретения Составитель А. СоколовскийРедактор М. Келемеш Техред А. Кравчук Корректор А. ОбручарЗаказ 1514 Тираж 362 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4 5Производственно. издательский комбинат Патент, г. Ужгород. ул. Гагарина, 101 Способ изготовления емкостного датчика давления, заключающийся в формировании двух диэлектрических оснований, одно из которых выполнено с мембраной, нанесении на них в вакууме тонкопленочных электродов, жестком закреплении оснований в корпусе, последующем создании в корпусе рабочего вакуума и герметизации корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности датчика при повышенных температурах, перед нанесением электродов вакуумируют диэлектрические основания до более глубокого, по сравнению с рабочим, вакуума, нагревают диэлектрические основания до температуры, превышающей максимальную рабочую температуру, выдерживают диэлектрические основания при этой температуре и вакууме, снижают температуру до величины, определяемой соотношением: где 1, - температура нормальных климатических условий;мин - минимальная температура рабочего диапазона температур приэксплуатации;- то же, максимальная температура;Лад - разность температурных коэф фициентов линейного расширения электродов и соответственнодиэлектрического основания притемпературе 1,Лаве - то же, при температуре ;Ла, - то же, при температуре 1,;а затем проводят нанесение электродов приэтой температуре.