Датчик давления

Сефз Сфветскнх Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 111821973(22) Заяелемо 040679 (21) 2775216/18-10 с присоединением заявки йо Государственный комитет СССР но девам изобретений н открытий(72) Авторы изобретен онов, В. А. Ивлев А е ордена Ленина Ин физики АН СССР) ДАТЧИК ДАВЛЕНИ Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частнос-. ти к емкостным датчикам давления.Известны датчики давления, содержащие два неподвижных электрода, размещенных в камере из электроизоляционного,материала с двух сторон,от упругой металлической мембраны 1 .Недостатком этого датчика является необходимость термостабилизации датчика для исключения дрейфа,вызванного различными коэффициентами рас" ширения материалов,из которых выполнен, датчик.Известны также датчики давления, содержащие вакуумную камеру и размещенную внутри камеры и скрепленную с ней манометрическую трубчатую пружину, выполненные из электроизоляционного материала, а также неподвижные и подвижный электроды, скрепленные соответственно с камерой и пружиной, причем неподвижные электроды размещены внутри камеры и все электроды выполнены в виде пластин и соединены с вакуумными электровводами в стенках камеры 23.Недостатком данного датчика давления является различие в коэффициен.тах расширения материалов, из которых изготовлены камера и электровводы,приводящие к сужению рабочего диапа.- зона температур, а выполнение элект.родов в форме пластин - к повышенной виброчувствительностн.Цель изобретения - расширениетемпературного диапазона и уменьшение чувствительности к вибрациям.Поставленная цель достигаетсятем, что неподвижные электроды раз-.мещены вне камеры, камераснабженадополнительной парой электродов,один из которых размещен внутри ее 15 н соединен с подвижным электродом, авсе электроды выполнены в виде прово"дящихслоевНа фиг. 1 представлен датчик давления; на фиг. 2 - разрез А-А. 20 Датчик содержит вакуумную камеру1, .внутри которой размещена манометрическая трубчатая пружина 2 серповидной формы, жестко скрепленная:с камерой. Камера и пружина выполнены из кварца цельнопаянными. К пру.жине припаяна гофрированная кварцевая пластинка 3. На наружной стенкекамеры 1 размещены неподвижные электроды 4 и 5, а на пластинке - подвижный электрод б. Камера имеет дополни821973 формула изобретения тельную пару электродов 7 и 8, один из которых 7 размещен внутри нее и. соединен с подвижным электродом-выводом 9. Электроды. 4-6 образуют дифференциальный конденсатор переменной емкости,а электроды 7 и. 8 образуютконденсатор постоянной емкости. Трубки 10 и 11 служат для.соединения датчика с источника измеряемого и опорного давлений соответственно(не показаны), Датчик размещен в экране 12, который служит для защиты от электростатических наводок и. одновременно является пассивным.термостатом. Электроды содержат нанесенные последовательно на кварцевую подложку слои хрома, алюминия и кварца. Кэлектродам 4 и 5 подключен .генера-. тор переменного напряжения, к элект- роду 8 " регистратор (не показаны)Датчик работает следующим образом.Перед измерениями генератор балансируют таким образом, чтобы потенциалы, подаваемые на электроды 4 и 5 по отношению к экрану 12, былМ противоположного знака и близки по абсолютной величине. В отсутствие. разности давлений в трубках 10 и 11 сигнал, поступающий на регистратор в этомслучае, близок к нулю. При появле нии разности давлений на входах 10 и 11 (Р -Р ) датчика пружина 2 деформируется, и подвижный электрод б перемещается относительно неподвиж- ных электродов 4 и 5. При этом меняются емкости между подвижным и неподвижным электродами, Изменение емкостей приводит к появлению на входе регистратора напряжения с амплитудой, зависящей.от давления. Отсутствие электровводов в вакуумной камере и выполнение электродов в виде проводящих слоев расширяет тем 4пературный диапазон датчика и снижают его чувствительность к вибрациям.,Образец датчика работоспособен в интервале температур,770 К в . 723 К, динамический диапазон составляет 10 . мм рт.ст. - 760 тл рт.ст. При комнатной температуре (безтермостатирования) дрейф датчика и гистере- зис не превышает 10 ,мм рт.ст. 10Датчик давления, содержащий ва-.куумную камеру и размещенную внутрикамеры и скрепленную с ней маномет15 рическую трубчатую пружину, выпол. ненные из электроизоляционного материала,.а также. неподвижНые и подвижный электроды, сКрепленные соответственно с камеройи пружиной, "2 О о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью .расширения. температурного.диапазона и уменьшения чувствитЕль-.ности к вибрациям, неподвижныеэлектроды размещены вне камеры, Мамра снабжена дополнительной паройэлектродов., один из.которых размещевнутри нее и соединен с подвижнымэлектродом, а все электроды выполнены в виде проводящих слоев.Источники информации,ЗО принятые во внимание при .экспертизе1 Патент США 9 3618390,кл. 73-398, 09.11,71.2. ГалЬперин Л. Н Манелис Г, Б;,:Смирнов Л, П; Автоматическая вакуум"35 ная кинетическая установка. Передовой.научно-технический и производатВеннЫЙопыт. Приборы для химических и физико.-химических исследований. Тема 37.Р П-62/8, вып. 8, ЦИТЭИН, 1961,с,б(прототип).821973 Я-,4 г,2 и Составитель С. Чернявскийедактор Л. Копецкая Техред А,Бабинец КорректорЛ. И 18 4 к Филиал ППП ."Патентф, г. %/жГород, ул. Проектная,Тир ВНИИПИ Гос по дела 13035,Москвж 907. дарстве иэобрет Ж, Подписноеного комитета СССРений и открытийРаушская наб., д. 4/5