Датчик давления жидкости

пц 640153 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Реслублик.08.77 (21) 2517841/18-10 Заявлен 01 Ь 706/ 011. 11/О с присоединением заявкисударстеенный комитет СССР(53) У елам изобретений и открытий 531,787 (088,8) 5) Дата опубликования описания 30.12.7 2) Авторы изобретения М, Баринштейн и М. П. Левицкий елко явитель(54) ДАТЧИ ЕНИЯ ЖИДКОСТИ етение относится к области измер техники, а именно к датчикам да Изобртельнойления.Извесния, котельнысильфонвия дав1. в давлес чувствираной или от дейст- элементам К недостаткам известных датчиков относится трудность измерения высоких давлений. Обеспечение при этом надежных прочностных характеристик чувствительныхэлементов датчика приводит к существенному снижению точности измерения, усчожняет конструкцию и ограничивает диапазон измеряемых величин давления,Известны датчики, принцип действия которых основан на аэрогидродинамическихэффектах, однозначно определяемых величиной давления в потоке, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому датчику давления является датчик, вкотором командный сигнал, преобразуемыйэлектрической системой в выходной электрический сигнал, формируется силой лобового сопротивления, действующей на тело,размещенное в потоке 2. Недостаткомэтого датчика состоит в том, что наличиесил трения при перемещении чувствитель тны конструкции датчикторые содержат корпусм органом, например мемом, передающим усилиления тензометрическим ного элемента, не имеющих стабильного значения, существенно влияет на величину результирующей силы, преобразуемой в электрический сигнал. Кроме того, даже при малых размерах тела датчика, размещенного в потоке, с ростом величины замеряемого давления сила лобового сопротивления достигает больших значений, что ведет к увеличению жесткости пружины. Все это снижает точность замера высоких давлений,Цель изобретения - повышение верхнего предела измеряемого давления и точности.Это достигается тем, что в датчике давления, содержащем корпус, внутри которого установлен чувствительный элемент, связанный с преобразователем перемещения чувствительного элемента в выходной сигнал, и измерительный элемент, измерительный элемент выполнен в виде кавитирующего элемента с регулируемым входным сопротивлением, на выходе которого установлен чувствительный элемент в виде подпружиненного проточного сильфона с тар елью, надсильфонпа я полость которого соединена с полостью низкого давления,На чертеже схематично показан предлагаемый датчик давления.Датчик содержит трубку 1 Вентури, сильфон 2, тарель 3, пружину 4, регулировочный винт 5, гайку 6, жиклер 7, преобразовательную электрическую систему 8.Измерительный элемент датчика выполнен в виде трубки 1 Вентури, работающей в режиме развитой кавитации, сопротивление и расход через которую настраиваются при данном значении входного давления путем перепуска части расхода с входа трубки в горловую часть через щель А, На выходе трубки 1 установлен сильфон 2 с тарелью 3, поджатый пружиной 4 настройки. Перемещение тарели 3 может быть преобразовано в любой вид сигнала (механический, гидравлический или электрический), который регистрирует величину давления жидкости в потоке. Чувствительный элемент датчика - сильфон 2 работает при низком перепаде давления (перепад давления на задающих отверстиях Б тарели 3), который определяется расходом через трубку 1 Вентури и площадью отверстий Б. Принятый перепад давления на сильфоне 2 (1 - 10 кгс/см 2) уравновешивается силой затяжки пружины 4, которая осуществляется регулировочным винтом 5, фиксируемым в заданном положении гайкой 6. Слив расхода, идущего через датчик, из полости 8 осуществляется через жиклер 7.Работа датчика осуществляется следующим образом. При изменении величины давления жидкости в заданном диапазоне, в котором обеспечивается кавитационный режим истечения через трубку 1 Вентури, происходит изменение расхода через нее, величина которого определяется только значением входного давления. Это приводит к отклонению перепада давления на сильфоне 2 от значения, уравновешиваемого пружиной 4, а следовательно, и к перемещению тарели 3, что и преобразуется в выходной сигнал датчика системой 8, Перемещение Ь тарели 3 связано с величиной давления Р жидкости в потоке пропорциональной зависимостьюЬ=КР,где2 р 2К Рс РтртрСп+ Сс Р Е,здесь Р, - эффективная площадь сильфона 2; С, и С, - соответственно жесткостисильфона 2 и пружины 4;р,р, Р,р - коэффициент расходатрубки 1 Вентури, приве денный к площади горла;рР, - коэффициент расхода отверстий тарели 3 и их суммарная площадь.Таким образом, чувствительный элемент 10 датчика нагружен небольшим усилием, которое практически не зависит от уровня измеряемого давления и для сколь угодно больших давлений жидкости может быть выбрано достаточно малым. Как видно из 15 приведенной зависимости, ход л, тарели 3легко регулируется конструктивными параметрами датчика и связан с величиной замеряемого давления пропорциональной зависимостью.20 Составные части измерительного органас достаточной точностью позволяют осуществить их гидравлическую настройку, которая техпологична и не требует спецоборудования. Возможность осуществления 25 такой настройки позволяет выполнить замер давления с высокой точностью независимо от абсолютной его величины.Формула изобретения30Датчик давления жидкости, содержащийкорпус, внутри которого установлен чувствительный элемент, связанный с преобразователем перемещения чувствительного эле 35 мента в выходной сигнал и измерительныйэлемент, отличающийся тем, что, сцелью повышения верхнего предела измеряемого давления и точности, в нем измерительный элемент выполнен в виде кави 40 тирующего элемента с регулируемым входным сопротивлением, на выходе которогоустановлен чувствительный элемент в видеподпружиненного проточного сильфона старелью, надсильфонная полость которого45 соединена с полостью низкого давления.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Нуберт Г, П. Измерительные преобразователи неэлектрических величин. Л., 1970,50 с, 144.2. Авторское свидетельство СССРМо 425065, кл. б 011. 11/00, 1972.640153 оставитель О. Полев Техред С. Антипенко Корректор 3. Тарас Редак Караулов Типография, пр. Сапунова,Заказ 2211/6 Изд,777 Тираж 1080 Подписное НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5