Датчик разности давлений

/08, 13/ Я1 БРЕТЕ О ии инст и А.И.Ан ов о СССР974,о СССР1957. ОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетел ьстМ 546801, кл. О 011. 7/08,Авторское свидетельстЬЬ 110307, кл. 6 011 13/02(54) ДАТЧИК РАЗНОСТИ ДАВЛЕНИЙ (57) Использование: измерение разности давлений в системахконтроля и регулирования и ри измерении малой разности высоких статических давлений. Сущность изобретения; упругий чувствйтельный элемент выполнен в виде плоской мембраны 2 с цилиндрическим буртом, закрепленной на приемном штуцере 1 по периметру и имеющий кольцевые проточки на рабочей плоскости мембраны, причем высота цилиндрического бурта составляет 1/4 части радиуса мембраны 2. 1 ил,РИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения разности давления в системах контроля и регулирования.Известен индуктивный дифференциальный преобразователь давления, содержащий две скрепленные чаши с катушками индуктивности, разделенные мембраной, защемленной между торцами чаш при помощи кольцевых выступов и впадины.Недостатком указанного преобразователя является невозможность получения стабильности (постоянной) тарировочной характеристики, обеспечивающей с высокой точностью измерение малой разности высоких статических давлений при условии воздействия внешних факторов (температуры).Известен датчик разности давлений, содержащий корпус из магнито-мягкого материала, мембрану и магниторезистивные преобразователи, закрепленные на торцовых частях корпуса, расположенных над центром мембраны.Недостатком указанного датчика разности давлений является зависимость магнитный свойств материала от высоких статических давлений, Магнито-мягкие материалы необратимо меняют магнитную проницаемость от больших механических напряжений, так называемый шок-эффект, то есть при возрастании статических давлений снижается чувствительность датчика,к измерению малой разности высоких статических давлений,Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является датчик давления, содержащий корпус (с приемными штуцерами) и упругий чувствительный элемент в виде плоской мембраны с утолщениями по периметру, причем корпус и чувствительный элемент выполнены из материала с различными коэффициентами линейных расширений,Недостатком указанной конструкции является невозможность получения стабильной (постоянной) градуировочной характеристики при измерении малой разности высоких статических давлений. Причиной этого является возникновение при воздействии высоких статических давлений значительных радиальных напряжений (%) в месте заделки плоской мембраны, которые изменяют жесткость мембраны, т.е. ее чувствительность, от которой зависит точность измерения, причем при увеличении статического давления чувствительность уменьшается, 10 Кроме того, указанный датчик не обеспечивает измерения малой разности высоких статических давлений с высокой точностью, так как для получения необходимой чувствительности требуется тонкая плоская мембрана с отношением диаметра мембраны (О) к толщине мембраны (Ь) ОВ ==макс, имеющая потенциал к неустойчивому состоянию мембраны, так называемомуэффекту хлопания, Увеличение толщинымембраны с целью устранения эффекта ведет к увеличению диаметра мембраны в четвертой степени и, следовательно, к непомерно большим габаритным размерам, так как.прогиб мембраны определяется по Формуле: РОз2 О где Р - измеряемая разности давлений;О - диаметр мембраны;1 - толщина мембраны;Е - модуль упругости материала.Целью изобретения является повышение точности измерений малой разности высоких статических давлений, уменьшениегабаритных размеров за счет выполненияупругого чувствительного элемента в видеплоской мембраны цилиндрическим бурЗО том, закрепленной на приемном штуцере попериметру и имеющей кольцевые перемычки на рабочей плоскости мембраны, причемвысота цилиндрического бурта составляет1/4 радиуса мембраны.На фиг.1 изображен датчик, общий вид;на фиг.2-узелна фиг,1.Датчик состоит из ступенчатой цилиндрической втулки 1 с приемным штуцероммембраны 2, корпус с приемным штуцером4 О 3 индуктивного преобразователя,По периферии мембраны 2 выполненцилиндрический бурт, с помощью которогомембрана крепится, например, сваркой наступени меньшего диаметра цилиндриче 45 ской втулки, Со стороны мембраны индуктивного преобразователя выполнены .кольцевые проточки. При этом высота цилиндрического бурта составляет 1/4 радиуса мембраны.Устройство работает следующим образом,При воздействил на мембрану 2 разно 5сти давлений Р-Р 2 она прогибается и изме. няет параметры электромагнитной цепимембрана-индуктивный преобразователь.По изменению параметров определяютО величину разности давлений Р и Р 2, Указанный вариант закрепления мембраны 2 спомощью цилиндрического бурта позволяетобеспечить одинаковые эффективные пло1723472 Составитель М. Жук Техред М;Моргентал ректор Э, Лончако аРеда аказ 1060 Тираж : Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 но-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 10 изво щади мембраны, омывание всей поверхно- повышения точности измерения малой разсти мембраны, т,е. при изменении статиче- ности высоких статических давлений и ских давлений изменения жесткости уменьшения габаритов, в него введена стумембраны не происходит, что обеспечиваетпенчатая цилиндрическая втулка с опорной получение постоянной градуировочной ха поверхностью, расположеннаясоднойсторактеристики, не зависящей от изменения . роны мембраны, по другую сторону от кото- величины двухстороннего статического дав- рой ра 3 ме ще н и ндукти вн ы й ления. преобразователь, при этом мембрана выполнена с цилиндрическим буртиком по пеф о р м у л а и 3 о б р е т е н и я 10 риферии, причем цилиндрический бурт Датчик разности давлений, содержа-:закреплен на ступени цилиндрической втулщий корпуссдвумя приемными штуцерами,- ки меньшего диаметра, а на мембране со размещенными по обе стороны от чувстви-стороны индуктивного преобразователя вытельного элемента, выполненного в виде.: полнбны кольцевые проточки, высота цимембраны и индуктивный преобразователь, .15 линдрического бурта составляет 1/4 часть о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью . радиуса мембраны.