Датчик давления

союЗ сОВЕтскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 08 САНИЕ ИЗОБРЕТЕ рого закреплен своей перемычкой электромеханический преобразователь 6 в виде П- образной скобы с двумя параллельными ветвями, концы которых соединены посредством винтов 7 и гаек 8 с жесткими центрами 9 мембран 10, 11, герметично соединенных между собой с образованием анероидной мембранной коробки. Между параллельными ветвями,электромеханического преобразователя 6 размещен пьезоэлемент 13, электроды которого подсоединены с помощью проводников 14 к гермовыводам 15. В центре крышки 2 установлен штуцер 16, соединяющий полость 17 датчика с контролируемой средой. Разность давлений в полости датчика и в полости мембранной коробки воспринимается электромеханическим преобразователем 6 и преобразуется в электрический сигнал. 1 ил; еобъединениеорудованию ксистемам дляКМаш" СССР982,нтроля и регу носится изобреи изме- датчик ке котоГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Научно-производственнпо кузнечно-прессовому обгибким производственнымобработки давлением "ЭНИ(57) Использование: изобретение отк контрольно-измерительной. Цель тения состоит в повышении точност рений, Сущность изобретения;содержит корпус 1, на боковой стен 1775626 А 110 20 25 30 35 40 50 Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, а именно к устройствам для измерения давления,Известен датчик давления, содержащий корпус с мембраной, в котором размещены пьезоэлектрический элемент спереходной втулкой, основание, контактирующий с мембраной регулируемый шток,установленный в резьбовом соединении переходной втулки, в которой выполнены сообщающиеся между собой радиальныеотверстия и продольные прорези на ее резьбовой поверхности, заполненные фиксирующим материалом,Известен также датчик давления, содержащий корпус с подводящим штуцером, размещенную в корпусе анероиднуюмембранную коробку, мембраны которойснабжены жесткими центрами, и электромеханический йреобразователь, кинематическисвязанный с мембранной коробкой,Недостатком описанй ого датчика давления является невысокая точность измерений, обусловленная влиянием вибраций.Целью изобретения является повышение точности измерений,Поставленная цель достигается тем, чтов датчике давления, содержащем корпус сподводящим штуцером, размещенную вкорпусе анероидную мембранную коробку,мембраны которой снабжены жесткимицентрами, и электромеханический преобразователь, кинематически связанный с мембранной коробкой, электромеханическийпреобразователь выполнен в виде П-образной скобы и размещенного между ее параллельными ветвями пьезоэлемента, при этомскоба своей перемычкой жестко закрепленав корпусе, а концами связана с жесткимицентрами мембраны.Сущность изобретения иллюстрируется чертежом,Датчик содержит корпус 1 с крышкой 2и эластичной прокладкой 3, На боковойстенке корпуса 1 при помощи винта 4 игайки 5 жестко закреплен сваей перемычкой электромеханический преобразователь6 в виде П-образной скобы с двумя параллельными ветвями, концы которых соединены посредством винтов 7 и гаек 8 с жесткимицентрами 9 мембран 10, 11, герметично соединенных между собой по периметру с образованием анероидной мембранной коробкис замкнутой полостью 12. Между параллельными ветвями электромеханического преобразователя 6 размещен пьезоэлемент 13,электроды котпрого подсоединены с помощью проводников 14 к гермовыводам 15,связанным с усиливающим и регистрирую щим устройствами (не показаны). В центре крышки 2 установлен штуцер 16, соединяющий полость датчика 17 с контролируемой средой, Крышка 2 завинчивается винтами 18:Датчик работает следующим образом, Датчик устанавливается в контролируе" мой среде, а именно в пневмосистеме для измерения давления воздуха (например, при подаче пневмокоманды в штамп для осуществления контроля наличия или правильности укладки листовых заготовок в роботизированном комплексе), В исходном положении полость датчика 17 заполнена воздухом под атмосферным давлением, а в полости мембранной коробки 12 воздух разрежен. В результате разницы удельных давлений воздуха снаружи и внутри мембранной коробки на внешние поверхности мембран 10, 11 действуют силы, нап равленные навстречу друг другу и стремящиеся сблизить поверхности мембран 10, 11.Электромеханический преобразователь 6, соединенный своими параллельными ветвями с жесткими центрами 9 мембран 10, 11, препятствует сближению мембран 10, 11 и воспринимает силы, пропорциональные разности давлений и эффективной площади мембран 10, 11, пьезоэлемент 13 при этом находится в исходном положении в поджатом состоянии, Сила предварительного поджатия зависит от разности давлений в полости датчика 17 и полости мембранной коробки 12 и геометрических размеров и упругих свойств элементов цепи: мембраны 10, 11 - электромеханический преобразователь 6 - пьезоэлемент 13.При подаче давления Р через штуцер 16 происходит увеличение разности давлений в полости датчика 17 и полости мембранной коробки 12, Пропорционально увеличиваются силы сжатия мембран 10, 11, встречно направленные и воспринимаемые концами связанного с ними электромеханического преобразователя 6. Пропорционально увеличивается сила сжатия пьезоэлемента 13, в результате чего происходит его деформация и на его обкладках возникает заряд, пропорциональныи приложенной силе, а следовательно поданному давлению, который передается посредством проводников 14 к гермовыводам 15 и далее через усилитель к регистрирующему устройству (не показаны),При уменьшении измеряемого давления Р уменьшается сила сжатия пьезоэлемента 13, в результате регистрируется уменьшение выходного сигнала датчика В процессе работы датчик воспринимаетвибрации машины, которые компенсируются электромеханическим преобразователем 6,1775 б 2 б ническим преобразователем, жестко связанным с це,трами мембран, и в результэтс размещения чувствительного элемента в зоне отсутствия влияния деформации сжатия,Составитель В,МонаховаТехред М.Моргентал Корректор Н.Слободяник Редактор Заказ 4030 ТиражПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва. Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, уп,Гагарина, 101 Вибрации действуют на концы электромеханического преобразователя б с равными силами и в одном направлении от плоскости его симметрии АА. вызывая синхронные колебания его концов относительно этой плоскости, причем векторы виброперемещений совпадают по направлению. При этом пьезоэлемент 13 также совершает очень незначительные колебания вместе с электромеханическим преобразователем б относительно корпуса датчика 1, однако ввиду того, что он закреплен между параллельными ветвями П-образного электромеханического преобразователя б, он не испытывает деформации сжатия под действием вибрации, в результате чего выходной сигнал не изменяется.Зкономический эффект от внедрения изобретения состоит в повышении точности измерений за счет компенсации вибраций, воспринимаемых П-образным электромеха 5 Формула изобретенияДатчик давления, содержащий корпус сподводящим штуцером, размещенную в корпусе анероидную мембранную коробку, мембраны которой снабжены жесткими 10 центрами, и электромеханический преобразователь, кинематически связанный с мембранной коробкой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, электромеханический преобразователь выполнен в 15 виде П-образной скобы и размещенногомежду ее параллельными ветвями пьезоэлемента, при этом скоба своей перемычкой жестко закреплена в корпусе, э концами связана с жесткими центрами мембран, 20