Датчик давления

(5 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ОО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРЛВ 1337691, кл. 6 01 1 9/04, 1986.(57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения давления, и может быть использовано в датчиках для измерения с повышенной точностью давлений жидких и газообразных сред при нестационарных режимах работы (при термоударе). Датчик давления содержит корпус. воспринимающую давление мембрану, жестко защемленную в опорном основании, на которой установлены тенэорезисторы 4-7 в окружном и радиальном направлениях, включенные в.Ы 2 1686318 мостовую измерительную схему, Опорное основание выполнено с двумя цилиндрическими проточками по всей высоте внутренней поверхности, расположенными симметрично относительно оси симметрии1 1опорного основания г = ( --- ) В . Ради 7 5альные тензорезисторы прилегают к проточкам, а окружные тензореэисторы состоят из прямоугольных участков, каждый из которых расположен перпендикулярно радиусу мембраны, причем условная окружность, вдоль которой размещены тензорезисторы, проходит через середины радиальных тензорезисторов. Такая конструкция позволяет при воздействии термоудара получить в зонах размещения всех тенэорезисторов одинаковую среднеинтегральную температуру, а значит, и одинаковые приращения сопротивлений тензорезисторов, что приводит к самокомпенсации погрешности от термоудара. 2 ил,Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам дистанционного измерения давления, и можетбыть использовано в датчиках для измерения давлений жидких и газообразных сред 5при нестационарных температурных режимах работы при термоударе).Цель изобретения - повышение точности при воздействии термоудара и увеличение срока эксплуатации датчика. 10На фиг, 1 показана конструкция тензометрического датчика давления, общий вид,разрез А-А, на фиг. 2 - расположение тензорезисторов на мембране топология).Датчик давления включает корпус 1, 15мембрану 2, изготовленную как одно целоес опорным основанием 3, на внутреннейповерхности которого выполнены по всейвысоте две цилиндрические проточки симметрично относительно оси симметрии 20опорного основания. На мембране сфоомирована мостовая измерительная схема изтензорезисторов 4-7, причем тензорезисторы 4 и 6 расг,оложены в радиальномнаправлении и прилегают к проточкам, а 25тензорезисторы 5 и 7 - в окружном и размещены вдоль условной окружности, проходящей через середины радиальныхтензорезисторов. Контактные площадки 8служат для подклиочения мостовой цепи к 30общей электричес ай схеме датчика,Датчик работает следующим образом.При подаче измеряемого давления Р через опорное основание 3 на воспринимающую мембрану 2 (фиг, 1) последняя 35прогибается, Тензорезисторы испытываютдеформацию, причем тензорезисторы 4 и 6- деформацию сжатия, а тензорезисторы 5и 7 - деформацию оастяжения, Вследствиеэого на выходе мостовой измерительной 40цепи появляется синал. пропорциональный измеряемому давлению,При работе дагчика в условиях термоудара оаспределение температур и температурных деформаций на поверхности 45мембраны происходи, по радиусу, проходящему через центр проточки,Так какокружные тенэореэисторы размещены вдоль условной о ружности, проходящей через середины радиальных 50тензорезисторов (фиг, 2), то среднеинтегральная гемператур (а следовательно, итемпературные деформации) на поверхносги мембраны в зснах расположения окружных и радиальны1 ензореэисторов 5одинакова в течение всего времени нес глционарного темпера гурного режима,Б ведение ци г иво 1 1 чес к их г ро 1 о ик повсей высоге онугренг гй, гедхгос 1 н 1, г 1ного основания до г 1,; Гр;цч, ра ;.,ц. . д радиальных тенэорезисторов в зонах, прилегающих к проточкам, а также размещение окружных тензорезисторов вдоль условной окружности, проходящей через середины радиальных тенэорезисторов, позволяет при воздействии термоудара получить в зонах размещения всех тензорезисторов мостовой схемы одинаковые среднеинтегральную температуру и температурные деформации, а следовательно, одинаковые приращения сопротивлений тензореэисторов, что приводит к самокомпенсации погрешности от термоудара.Кроме того, идентичность температурных деформаций всех четырех тензорезисторов мостовой схемы, а также устранение локальных концентраторов температурных напряжений в радиальных тензорезисторах путем удаления их от границы раздела мембраны и опорного основания позволяют исключить неравномерность износа радиальных тензорезисторов по сравнению с окружными, что приводит к увеличению срока эксплуатации датчика,Использование предлагаемого датчика давления позволит повысить точность измерения благодаря практически полному устранению температурной погрешности при воздействии термоудара, а также увеличить срок эксплуатации датчика за счет повышения равномерности старения тензорезисторов,Формула изобретенияДатчик давления, содержащий корпус, воспринимающий давление чувствительный элемент в виде цилиндрического стакана, дном которого является мембрана радиуса г, на планарной стороне которой закреплены два радиальных и два окружных тензорезистора, соединенных в мостовую измерительную схему, от л и ч а ю щи й с я тем, что, с целью повышения точности при воздействии термоудара и увеличения срока эксплуатации, в нем по всей высоте внутренней цилиндрической поверхности стакана до мембраны выполнены две противоположные одна другой проточки на1 1глубину г =( -- ) й, причем каждый75тензорезистор выполнен из двух последовательно соединенных прямоугольных тензоэлементов, а тензоэлементы каждой пары радиального тензореэистора расположены один параллельно другому на участке шириной (1,61,8)г симметрично один другому, относительно оси мембраны, причем внешние концы 1 ензоэлементов расположены на границе раздела мембраны и проточек, а1686318 Составитель О, Слюсаревдактор А. Козориз Техред М,Моргентал Корректор С, Черни Заказ 3592 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж,Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 тензоэлементы окружных тензорезисторов расположены по касательной к окружности,которая проходит через середину тензоэлементов радиальных тензорезисторов.