Мессдоза для измерения давления

(5)5 6 01 . 9/06 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) МЕССДОЗАДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерителям давлений, применяемых в исследованиях напряженно-деформированного состояния различных сред, в частности грунтовых. Цель изобретения - увеличение чувствительности мессдозы и повышение точности за счет уменьшения температурной погрешности. Мессдоэа снабжена жесткой перегоЫ, 1673895 А 1 родкой 2, разделяющей корпуспо высоте на два равных по объему отделения, перекрытых сверху рабочим штампом 3, а снизу - аналогичным вспомогательным штампом 4. В каждой из рабочих объемов размещены также два изолированных от корпуса и штампов пьезорезистора 5 и 6 в виде плоских колец из активированного угля с токосъемными обкладками 7. Кроме того, мессдоза снабжена нижней крышкой 9, создающей в мессдозе третий дополнительный объем, в котором размещена плоская пружина 10. за счет которого нижний вспомогательный штамп 4 прижимается к нижнему пьезорезистору 6, при этом нижний вспомогательный штамп 4 шарнирно сопряжен с верхним рабочим штампом 3 и помощью опорного винта 11, а оба пьезорезистора 5,6 соединены между собой последовательно и включены в измерительную схему в виде полумоста.4 ил.Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения давления в различных средах и, вчастное и, рун 1 ш 1 ых,Целью изобретения является увеличение чувствительности мессдозы иповышение точности эа счет уменьшениятемпературной погрешностй,На фиг,1 изображена мессдоэа общийвид; на фиг.2 и 3-разрез А-А и Б-Б на фиг,1;на фиг.4 схема включения мессдозы в измерительный мост,Мсссдпла состоит из корпуса 1, жесткойперегородки 2 для разделения корпуса мессдозы по высоте на два равных обьема,верхнего рабочео и нижнего вспомогательного штампов 3 и 4, ограничивающихосновные рабочие обьемы мессдозы. Вкаждом иэ рабочих обьемов мессдозы размещены верхний и нижний пьезорезисторы5 и 6 в виде плоских колец из уплотненного активированного угля и четыре токосьемные обкладки 7 соовс 1 ственно с каждойрабочей плоскости пьезорезисторов 5 и 6,которые изолированы от корпуса и штампов диэлектрическими прокладками 8,Кроме того, мессдоэа снабжена нижнейкрышкой 9 для создания дополнительногорабочего объема, плоской пружиной 10 дляподжатия вспомогательного штампа 4 книжнему пьезорезистору 6, опорным винтом 11 для шарнирного сопряжения нижнего вспомогательного штампа 4 с верхнимштампом 3, заглушкой 12, сальником 13,уплотнительным элементом 14 и заполнителем 15 нерабочего пространства штампов.На фиг. 4 показана схема системыизмерения давления с помощью мессдозы, которая состоит из моста Уитстона,В состав последнего входит полумост изпостоянных сопро 1 ивлений К 1, В 2 и потенциометр йз для установки "нуля"гал ьваномс 1 ра 16 либо самописца, графопостроителя или шлейфоеого осциллографа),включсннао в одну из рабочих диагоналеиизмерительного моста, а также второй полумост иэ ак 1 ивного и компенсационногопьезорезисторов 5,6.Питание измерительного моста осуществляется от стабилизированного источника 17 питания,Мессдоэа работает следующим образом,При воздействии внешнего равномерно распределенного давления на рабочийштамп 3 последний передаст указанноесиловое воздействие через прокладку 8 итокосъемную обкладку 7 на верхний пъезорезистор 5, через винт 11 и нижний вспомогательный штамп 4 на плоскую пружину 10, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 которая в результате указанного воздействия "условно" сожмется на бесконечно малую величину и в результате давление на нижней пъезореэистор; Уменьшится. При этом верхний пьезорезистор 5 под воздействием внешнего давления будет сжиматься, а нижний пьеэорезистор будет разгружаться от воздействия плоской пружины 10, что приведет к синхронному уменьшению сопротивления верхнего активного пъезорезистора 5 и увеличению активного сопротивления нижнего пъеэорезистора 6, а так как указанные пьеэореэисторы включены в смежные плечи моста (см. фиг. 4), то последнее приведет к значительному увеличению чувствительности мессдозы.Температурная компенсация в мессдозе осуществляется в автоматическом режиме, так как активный и компенсационный пьезорезисторы 5 и 6 включены в смежные плечи моста Уитстона, Это приводит на практике к тому, что под воздействием изменения температуры окружающей среды сопротивление и активного и компенсационного пъезореэистора 5 и 6 ( см, фиг.4) будет синхронно изменяться, т,е. либо увеличиваться, либо уменьшаться, В результате, например, при уменьшении температуры окружающей среды увеличения активного пьезорезистора 5 приведет к определенному разбалансу моста и появлению тока раэбаланса в его рабочей диагонали, но одновременно под влиянием уменьшения температуры окружающей среды произойдет также и синхронное увеличение сопротивления компенсационного пьезорезистора 6, что приводит в свою очередь к уменьшению и, соответственно, полной компенсации тока разбаланса в рабочей диагонали моста, так как компенсационный б и активный 5 пъеэорезисторы включены (см, фиг,4) в смежные плечи измерительного моста.Приведение мессдоэы предлагаемой конструкции позволит Знэчительноувеличить ее чувствительность и полностью отказаться от применения электронных усилителей, а также позволит уменьшить температурные погрешности в ходе проводимых измерений.Формула иэобретени яМессдоза для измерения давления, содержащая корпус, силопередающий первый штамп и чувствительный элемент в виде первого диска с электродами на плоских гранях и изолирующ;ми прокладками, о тл и ч а щ а я с я тем, что, с целью повышения точности за счет ум ньшения температурной погрешности и увеличения чувствительности, она снабжена вторым диском, идентичным первому диску, вторым штам673895 Болевнтал Корр ставитель хред М.Мо едактор Т.Лошкарева.Черн Заказ 2911 ВНИИПИ Го Тираж 341 Подписноевенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035,Москва,Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 пом с опорным винтом по центру, плоской пружиной и крышкой, при этом диски выполнены иэ уплотненного активированного угля и снабжены центральными отверстиями, а внутри корпуса установлена перегородка с центральным отверстием, разделяющая корпус на две полости, первая иэ которых закрыта первым штампом и в ней установлен первый диск, а вторая полость закрыта вторым штампом и вней установлен второй диск, при этом к корпусу со стороны второго штампа прикреплена крышка, образующая с ним камеру, в которой уста новлена плоская пружина, поджимающаявторой штамп к второму диску, а первый штамп контактирует с концом опорного винта, который пропущен через центральное отверстие перегородки,10