Датчик гидродинамической составляющей давления

Союз Советских Социалистических Республик5) Дата опубликования описания 30.06.7(71) Заявитель рисов и В. А. Лосев Трудового Красного льский институт гид Б. Е. Веденеева В. В. Бо есоюзиый ордена учно-исследовате им.) ДАТЧИК ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ДАВЛЕНИЯИзобретение относится к измерительной технике и предназначено для сейсмометрических измерений, а именно для измерения гидродинамической составляющей давления на поверхность плотины при землетрясениях.Известен датчик давления, основанный на измерении деформации растягивающего под действием давления рабочего элемента датчика, которым является мембрана. Датчик представляет собой герметичную. камеру, одна из стенок которой является мембраной. Внутри камеры к мембране прикреплен тензорезистор 1.Но такой датчик имеет низкую чувствительность к динамической составляющей давления. Кроме того, он не гарантирует надежную и долговечную гидроизоляцию тензорезистора, так как подобное конструктивное выполнение не обеспечивает предотвращения коррозии, происходящей с течением времени.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является датчик измерения переменной составляющей быстро- меняющихся давлений, содержащий разьемный корпус, внутри которого защемлена мембрана с тензорезисторами, причем одна из прилегающих к мембране полостей соединена с областью переменного давления непосредственно, а другая полость - через акустический демпфер. С целью упрощения конструкции акустический демифер выполнен в виде кольцевых канавок, рас положенных на плоскостях защемлениямембраны и сообщающихся между собой и с полостями по обе стороны мембраны 2.Однако в этом датчике отсутствует гидроизоляция тензорезистора, что не позво ляет использовать его для измерения динамической составляющей гидравлического давленияЦелью изобретения является повышениеточности измерения динамической состав ляющей гидродинамического давления. Это достигается тем, что в датчике гидродинамической составляющей давления, включающем корпус, выполненный из двух изолированных камер, разделенных жесткой перегородкой, мембрану, выполненную за одно целое с одной из камер, и измерительный преобразователь, в жесткой перегородке установлена фильтрующая пробка, а в камеру с мембраной помещена газовая емкость в мягкой герметичной оболочке, другая камера закрыта крышкой с отверстием в ней и над фильтрующей пробкой и крышкой с отверстием установлены гибкие 30 гидроизоляционные прокладки, причем обекамеры заполнены токонепроводящей жидкостью.На чертеже схематически изображен предлагаемый датчик.Он включает тензорезистор 1, наклеенный на внутреннюю поверхность мембраны 2, выполненную заодно с корпусом верхней камеры 3. Через герметичную пробку 4, встроенную в верхнюю камеру, введен кабель 5, концы которого припаяны к выходам тензорезистора. Внутри корпуса помещена емкость 6 с газом, имеющая мягкую герметичную оболочку, и весь объем двух камер заполнен нейтральной жидкостью, например трансформаторным маслом. Кроме того, над перегородкой, разделяющей камеры, расположена гибкая прокладка 7, прижатая корпусом нижней камеры 8 к верхней камере. В перегородке установлена медленно фильтрующая пробка 9. Нижняя камера снизу закрыта крышкой 10 с отверстием в ней, над которой расположена гибкая прокладка 11. Обе камеры жестко соединены между собой болтами,Датчик гидродинамической составляющей давления работает следующим образом,Датчик погружают в воду таким образом, чтобы тензорезистор 1 с мембраной 2 находились сверху датчика. Под действием гидростатического давления мембрана прогнется внутрь камеры 3, Так как вытесняемый объем пренебрежимо мал, то газовая емкость 6 практически не изменит свой объем. В начальный момент времени в камере будет сохраняться давление, которое было до погружения датчика в воду, а в камерс 8 благодаря наличию отверстия в крышке 10 установится гидростатическое давление. Вследствие разности давлений в верхней и нижней камерах жидкость из нижней камеры через медленно фильтрующую пробку 9 постепенно будет переходить в камеру 3. Это происходит до тех пор, пока в верхней камере не установится гидростатическое давление. В результате мембрана 2 выпрямится и разгрузится от гидростатического давления. Так же обеспечивается снятие приращения гид ростатического давления и при годовыхизменениях уровня водохранилища. Изгиб мембраны с тензорезистором от гидродинамической составляющей давления возможен за счет газовой емкости в верхней камере.10 Благодаря прокладке 11 пробка 9 предохраняется от загрязнения, В результате того, что пространство двух камер заполнено трансформаторным маслом, обеспечивается надежная гидроизоляция тензорези стора даже при нарушении герметичностистыков и проникновении воды в полость датчика,Формула изобретения20Датчик гидродинамической составляющей давления, включающий корпус, выполненный из двух изолированных камер, разделенных жесткой перегородкой, мембрану,25 выполненную за одно целое с одной изкамер, и измерительный преобразователь,отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения динамическойсоставляющей гидродинамического давлеЗп ния, в жесткой перегородке установленафильтрующая пробка, а в камеру с мембраной помещена газовая емкость в мягкой герметичной оболочке, другая камеразакрыта крышкой с отверстием в ней и надфильтрующей пробкой и крышкой с отверстием установлены гибкие гидроизоляционные прокладки, причем обе камеры заполнены токонепроводящей жидкостью,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Логинов В. Г. Электрические измерения механических величин. М., Энергия,Подписной Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 1698/6 Изд.388 Тираж 1089 ЦНИИПИ НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5