Манометр

, Кд.017/О ено 29. 12.78 соединением заяви сударстеенный комитет СССР 23) Приоритет до делам нзебретеннй и атнрытнй, А. Горяинов и В. А. Ширяев ИИ механики Московского государственного университет им, М. В. Ломоносова 7) ЗаявительИзвестны манометры, содержащие корпус и размещенную в нем мембрану. Деформация мембраны под действием давле- .ния преобразуется в электрический сигнал с помошью преобразователя тензорезистивного типа 11 . Гакие манометрыобладают низкой чувствительностью.10Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является манометр,содержащий корпус и размещенные в неммембрану со штоком, чувствительный5элемент в виде консольной балки и преобразователь деформации чувствительногоэлемента в электрический сигнал 2 .Недостатками .известного манометра. Изобретение относится к измерйтельной технике, а более котткретно к манометрам для измерения давления жидкост Цель достигается тем, что в конструкцию известного манометра введены рычаг, закрепленный на конце консольной балки перпендикулярно ее оси, и два стержня с шарнирами на концах, причем один из них установлен между штоком и корпусом, а второй между штоком и концом рычага наклонно к нейтральной оси консоль.ной балки.На чертеже схематически изображ а конструкция манометра.В корпусе 1 установлена мембрана 2; цен 7 р которой соединен штоком 3 посредством шарнира 4 с двумя стержнями 5 и 6. В корпусе 1 закреплен неподвижный конец чувствительного элемента 7, имеющего форму консольной балки, Чувствительный элемент 7 частично или целиком изготовлен из прозрачного материала, обладающего эффектом фотоупругости, например, из кварцевого стекла. К свободному концу чувствительного элемента 7 жестко прикреплен рычаг 8, установленный перпендикулярно к оси737797 фпреобразователей пьезооптического типа,т.к. жесткость чувствительного элемента7 в этом случае может быть оченьбольшой по сравнению с жесткостью мембраны 2, и практически все измеряемоедавление будет восприниматься чувствительным элементом.Использование предложенного манометра выгодно в случаях многоточечных10 измерений малых разностей давлений,например, в аэродинамических трубах. Вслучае использования в манометре пьезооптического преобразователя выходной сигнал может достигать нескольких15 вольт, что обеспечивает возможностьопроса серии манометров с помощьюкоммутатора и передачу сигналов в цифровой форме через аналого-цифровой ть преобразователь или цифровой вольт.20 метр) на электронную вычислительнуюмашину для обработки данных измеренийв темпе эксперимента. чувствительного элемента 7. К концурычага 8 посредством шарнира 9 прикреплен стержень 5, Стержень 6 прикреплен к корпусу 1 посредством шарнира10. Шарниры 4, 9 и 10 целесообразновыполнить упругими. Измеряемое давление подается в полость 11 над мембраной, а противодавление - внутрь корпуса.Деформация чувствительного элементаизмеряетсяс помощью пьезооптическогоизмерительного преобразователя,В случае использования преобразователя другого типа, например,тензорезисторного, чувствительный элемент 7 можетбыть изготовлен из металла и на неммогут быть наклеены тензорезисторы,Манометр с пьезооптическим преобразователем работает следующим образом,При подаче избыточного давления в полос11 над мембраной 2, действующая нанее сила через шток 3 передается нашарнир 4, В шарнире 4 эта сила разлагается на две составляющие, направленные по осям стержней 5 и 6, проходящим соответственно через шарниры 4 и9 и 4 и 10. Действующая на стержень5 составляющая силы определяет изгибающий момент в чувствительном элементе 7, который пропорционален расстоянию между нейтральной осью чувствительного элемента 7 и шарниром 9 и обратнопропорционален тангенсу угла междунейтральной осью чувствительного элемента и направлением стержня 5.Таким образом, при малых значенияхооэтого угла (от 5 до 30 ) можно получить значительный изгибающий моментв рабочих сечениях чувствительного элемента, не увеличивая его длину.Деформация; вызываемая этим изгибающим моментом, в свою очередь пропорциональна действующему на мембрану 2давлению. Эта деформация можег быльпреобразована в электрический сигналлюбым известным способом, например,спомощью наклеенных на чувствительныйэлемент тензорезисторав.Применение предложенного устройстваособенно выгодно в случае использования Формула изо бретения Манометр, содержащий корпус и размещенные в нем мебрану со штоком, чувствительный элемент в виде консоль-, ной балки и преобразователь деформации чувствительного элемента в электрический сигнал, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышенйя его чувствительности, в него введены рычаг, закрепленный на конце консольной балки перпендикулярно ее оси, и два стержня с шарнирами иа концах, причем один из них установлен между штоком и корпу-, сом, а второй - между штоком и концом рычага наклонно к нейтральной оси кон сольной балки.Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР % 517819, кл. Я 01 1. 9/04, 1975,2, Заявка ФРГ2531821,кл. Я 01 Ь 13/02, опублик, 22.06,78, М ПП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектнаа,. 4 Заказ 2652/23 Тираж 1019БНИИПИ Государственного комитетпо делам изобретений иоткрь113035, Москва, Ж-З 5, Раушская ПодписноеСССРийнаб.; д. 4/5