SU1272132A1 - Тензометрический преобразователь давлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и используетс  дл  измерени  давлений жидких и газообразных сред. Преобразователь содержит корпус 1 с размещенными в нем манометрическим элементом со штоком 3 и упругим элементом 4. Упругий эленент имеет форму пр моугольной рамы /1 образует внешнюю консоль 5. Одна сторона 6 пр моугольной рамы жестко закреплена в корпусе, а на противоположной стороне 7 вьшолнена внутренн   консоль 8, соединенна  со штоком 3. Дл  повьшени  чувствительности преобразовател  внутренн   консоль и сопр женна  с ней сторона пр моугольной рамы зтругого элемента вьшолнены равномерно утолщенными по всей их длине симметрично относительно нейтральной плоскости рамы. Размещенные на внешней консоли 5 тензорезисторы 9, объединенные в схему полного моста, воспринимают деформацию этой консоли при прогибе упругого элемента 4 под действием прилос женного давлени . Форма выполне (Л ни  упругого элемента приводит к повышению уровн  этой деформации. Приведено соотношение, которому удовлетвор ют геометрические параметры упругого элемента, 2 ил. ю 1C со го

Description

1 Изобретение относитс  к измерительной технике, в частности к тензорезисторным датчикам давлени , и может найти применение дл  измерени  давлений жидких и газообразных сред Цель изобретени  - повышение чувствительности . На фиг. 1 представлен преобразователь , общий вид; на фиг, 2 - упругий элемент преобразовател . Преобразователь состоит из корпуса 1 , в котором расположен манометрический элемент 2 (мембрана, сильфон ) со штоком 3, и упругого элемен та 4. Упругий элемент 4 выполнен в виде пр моугольной рамы, образующей внешнюю консоль 5, при этом одна сторона 6 пр моугольной рамы жестко закреплена в корпусе 1, а на противоположной стороне 7 выполнена внут ренн   консоль 8, соединенна  со штоком 3. Внутренн   консоль 8 и сопр женна  с ней сторона 7 пр моугольной рамы выполнены равномерно утолщенными, симметрично нейтральной плоскости рамы с толщинойН , превышающей толщину внешней консоли не менее, чем в 5 раз. На внешней консоли 5 закреплены тензорезисторы 9, объединенные в схему полного моста. Размеры упругого элемента выбираютс из следующего услови : pfb,3 м (} -2(-) где Е - модуль упругости материала упругого элемента; Ъ, Е, h - соответственно ширина, длина и толщина внешней консол L, Н - соответственно длина и толщина внутренней консоли; К - жесткость по силе манометри ческого элемента. Измерительный преобразователь ра ботает следующим образом. Манометрический элемент 2 под действием приложенного давлени  Р развивает перестановочное усилие, к торое через шток 3 передаетс  на уп ругий элемент 4. Упругий элемент 4 прогибаетс  под действием перестано вочного усили , при этом деформаци  322 поверхности внепней консоли 5 воспринимаетс  тензорезисторами 9, изменение сопротивлени  которых пропорционально воздействующему давлению, и измер етс  известной вторичной аппаратурой . Таким образом, использование преобразовател  давлени  позвол ет повысить чувствительность и, тем самым, уменьшить верхний предел измерени  давлени . Кроме того, преобразователь при го неизменной чувствительности позвол ет использовать манометрический элемент с большей толщиной, что существенно повьш1ает стабильность метрологических характеристик преобразовател  в услови х измерени  давлейи  агрессивных сред. Формул а изобретени  Тензометрический преобразователь давлени , содержащий корпус, внутри которого размещен манометрический чувствительный элемент со штоком и упругий элемент с закрепленными на нем тензорезисторами, выполненный в виде пр моугольной замкнутой рамы, консольно закрепленной в корпусе и несущей на противоположной своей стороне внутреннюю консоль, св занную со штоком, отличающийс  тем, что, с целью повьшгени  чувствительности , внутренн   консоль упругого элемента и сопр женна  с ней сторона пр моугольной рамы выполнены равномерно утолщенными по всей их длине симметрично относительно нейтральной плоскости рамы, при этом геометрические параметры упругого элемента удовлетвор ют соотношению О ( () Е н где Е - модуль упругости материала упругого элемента; Ь, jFi - соответственно ширина, длина и толщина внешней консоли; L, Н - соответственно длина и толщина внутренней консоли; К„ - жесткость манометрического чувствительного элемента.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Тензометрический преобразователь давления, содержащий корпус, внутри которого размещен манометрический чувствительный элемент со штоком и упругий элемент с закрепленными на нем тензорезисторами, выполненный в виде прямоугольной замкнутой рамы, консольно закрепленной в корпусе и несущей на противоположной своей стороне внутреннюю консоль, связанную со штоком, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, внутренняя консоль упругого элемента и сопряженная с ней сторона прямоугольной рамы выполнены равномерно утолщенными по всей их длине симметрично относительно нейтральной плоскости рамы, при этом геометрические параметры упругого элемента удовлетворяют соотношению

   Ф ^М где Е - модуль упругости материала упругого элемента;

   ЬД - соответственно ширина, длина и толщина внешней консоли;

   L, Н - соответственно длина и толщина внутренней консоли;

   К_м - жесткость манометрического чувствительного элемента.