Датчик давления

с ) 473 ЯЗ ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистическим Республик(22) Заявлено 01,06,73 (21) 1926960/18-1 с присоединением заявки1945447/18-10 (32) Приоритет -Опубликовано 25.05.75, Бюллетень19 Государственный комит ета Министров СССР К 531,787.91(72) Авторы из об р егени я(54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИ 2 Изобретение относится к конпрольно-измерительной технике, в частности к датчикам давления, используемым в области аэрогидродинамики.Известны датчики давления, содержащие цилиндрический корпус, разделенный сильфоном на две полости, одна из которых сообщена с источником измеряемого давления, а другая, герметично замкнутая, заполнена жидкостью и небольшой порцией инертного газа, и электрический преобразователь перемещения, например индуктивный.Однако такие датчики не обеспечивают линейной характеристики, а диапазон,измерения регулируется в них за счет изменения количества инертного газа, что создает неудобство в работе,Предлагаемый,датчик для получения линейной характеристики и расширения диапазона измерения снабжен расположенным во внутренней полости сильфона и соосно с ним держателем, на котором размещены неподвижные элементы элекпрического преобразователя перемещения, а подвижный элемент последнего закреплен на дне сильфона, поверхность которого образует с наружной поверхностью держателя герметично замкнутую полость, заполненную сжимаемой жидкостью.На,фиг, 1 изображен предложенный датчик с индуктивным преобразователем перемещения; на фиг, 2 - то же, с емкостным преобразователем перемещения.Датчик состоит из цилиндрического корпуса 1 разделенного сильфоном 2 на две по лости, одна,из которых (полость А) сообщена с источником измеряемого давления. Во внутренней полости Б сильфона 2 установлен держатель 3, на котором закреплены катушка 4 и сердечник 5 индуктивного преобразо вателя перемещения, якорь б которого закреплен на дне сильфона 2. Зазор между сердечником б и якорем б регулируется при помощи медной прокладки 7. Выводы 8 катушки 4 проходят через изоляционную втул ку 9, в торец которой упирается резьбоваявтулка 10, ввинченная в центральное отверстие держателя 3. Внутренняя поверхность сильфона 2 образует с наружной поверхностью держателя 3 герметично замкнутую по лость В, которая заполняется сжимаемойжидкостью, например пентаном.Под действием давления измеряемой среды, поступающей,в корпус 1, происходит деформация сильфона 2, в результате чего 25 уменьшаегся объем жидкости в полости В,что приводит к повышению давления в этой полости. Уменьшение объема происходит до тех пор, пока давление внутри сильфона не станет равным давлению, действующему на ЗО наружную поверхность сильфона.В процессе деформации дно сильфона 2 приближается к сердечнику б индуктивного преобразователя перемещения и изменяет начальный зазор между ними, что приводит к изменению магнитного сопротивления и, следовательно, индуктивности,катушки 4, выходной сигнал которой пропорционален измеряемому давлению.На,фиг. 2 изображен датчик, в котором используется емкостный преобразователь пе- О ремещения, подвижный электрод 11 которого закреплен на дне сильфона 2, а неподвижный электрод 12 - на держателе 3. Полость В в этом случае заполняется жидкостью, обладающей диэлектрическими свойстваии, например маслов АМГ.Теоретическим путем с использованием законов гидростатики и электродинамики установлено, что оптимальные условия для получения линейной характеристики датчика получаются при соблюдении следующих зависимостей между геометрическими и электрическими параметрами датчиков, выраженными формулами 1 и 2; для датчиков с индуктивным преобразователем перемещения25 где б - начальная длина зазора;1, - длина сердечника, индуктивной катушки;р, - магнитная проницаемость сердечника в вакууме; 351 - длина сильфона, заполненного жидкостью;х - константа, характеризующая виджидкости;з - площадь сечения сердечника; 40ж - число втпков катушки;г - индуктивность катушки;(2) где 60 - начальная длина зазора (начальная толщина жидкостного диэлектрика);б, - толщина твердых диэлектриков;Хо - диэлектрическая проницаемостьжидкости;Х; - диэлектрическая проницаемостьтвердых диэлектриков;1 - длина сильфона, заполненного жид,костью;х - константа, характеризующая виджидкости;з - поверхность пластин;с - емкость конденсатора,1 Предмет изобретения Датчик давления, содержащий цилиндри-ческий корпус, разделенный сильфоном на две полости, одна:из которых сообщена с источником измеряемого давления, и электрический преобразователь перемещения, например индуктивный, отличающийся тем, что, с целью получения линейной характеристики и расширения диапазона измерения, он снабжен расположенным во внутренней полости сильфона и соосно с ним держателем, на котором размещены неподвижные элементы электрического преобразователя перемещения, а подвижный элемент последнего закреплен,на дне сильфона, .поверхность которого образует с. наружной поверхностью держателя герметично замкнутую полость, заполненную сжимаемой жидкостью.471518 Составитель Л. НикиточкинаЗагребельная Техред 3. Тараненко Корректор И. Симки Редак ПодписиССР Тип. Харьк пред. Патен 1109/1647 Изд.ЦНИИПИ Государственног по делам и Москва, Ж813 комитета обретений Раушска Тираж 902Совета Министи открытийнаб., д. 4/5