Измерение постоянного или медленно меняющегося давления газообразных и жидких веществ или сыпучих материалов с помощью элементов, чувствительных к механическому воздействию или давлению упругой среды: ..с гибкой диафрагмой – G01L 7/08

Изобретение относится к средствам измерения давления и может быть использовано в условиях воздействия высоких давлений и контакта с агрессивными средами. Сущность: корпус датчика выполнен из трех частей: нижней (1), верхней (2) и средней (3). Нижняя (1) часть, выполненная из тугоплавкого инертного металла, имеет форму цилиндра с фигурной наружной поверхностью, сквозным цилиндрическим отверстием (5) в центре и цилиндрическим углублением (6) сверху. К нижней (1) части корпуса неразъемно прикреплена снаружи чувствительная мембрана (4). Верхняя (2) часть корпуса, выполненная из стали, имеет форму тонкостенного стакана с толстым днищем (7). Днище (7) стакана имеет в центре цилиндрическое отверстие (8) того же диаметра, что и отверстие (5) в нижней (1) части корпуса. К верхней (2) части корпуса датчика приварен сенсорный блок (9) с чувствительным элементом (10). Под чувствительным элементом (10) имеется цилиндрическая полость (11), заполненная разделительной кремний-органической жидкостью (12). Средняя (3) часть корпуса, размещенная в полости стакана верхней (2) части и в отверстии (5) нижней части, выполнена из тугоплавкого инертного металла. Средняя (3) часть выполнена в форме болта с ножкой (16) внизу и головкой (13) вверху, имеющего узкое цилиндрическое отверстие (14) вдоль продольной оси. Узкое цилиндрическое отверстие (14) совместно с узким каналом (15) соединяет чувствительную мембрану (4) и сенсорный блок (9). Вокруг ножки (16) болта выполнена кольцевая проточка (17) под расположенное в ней уплотняющее резиновое кольцо (18). Технический результат: повышение надежности работы датчика в агрессивных средах при уменьшении его веса и габаритов. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к интегральным преобразователям давления. Сущность изобретения: чувствительный элемент преобразователя давления на КНИ-структуре содержит основание из монокристаллического кремния, первый изолирующий слой с окном в нем, слой упругого материала, второй изолирующий слой, по крайней мере, один тензорезистор и контакты к тензорезистору. Окно в первом изолирующем слое по всему периметру окружено первым изолирующим слоем. Слой упругого материала расположен на первом изолирующем слое и перекрывает окно в первом изолирующем слое по всему его периметру. Основание, первый изолирующий слой и слой упругого материала в месте расположения окна образуют герметичную камеру. Тензорезистор расположен частично между первым изолирующим слоем и слоем упругого материала, частично на поверхности слоя упругого материала над окном. Второй изолирующий слой разделяет тензорезистор и слой упругого материала. Тензорезистор выполнен из монокристаллического кремния. На части тензорезистора, расположенной на поверхности слоя упругого материала над окном и не покрытой вторым изолирующим слоем, расположен третий изолирующий слой, толщина которого составляет не более 0,2 и не менее 0,01 от толщины тензорезистора. Технический результат изобретения - увеличение чувствительности чувствительного элемента к давлению и повышение воспроизводимости начального выходного сигнала чувствительного элемента. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к технологии изготовления пленочных датчиков порогового давления и направлено на улучшение показателей надежности средств контрольно-измерительной техники, работающей в условиях высокоскоростных механических нагружений, и может быть использовано для изготовления контактных тонкопленочных датчиков, закрепляемых непосредственно на поверхности измеряемых объектов. Техническим результатом изобретения являются обеспечение возможности изготовления пленочных датчиков с требуемыми характеристиками, повышение надежности изготавливаемого датчика и упрощение процесса его изготовления. Способ изготовления контактного датчика в виде слоистой пленки включает выполнение, по крайней мере, двух слоев, один из которых изготовлен из гибкого диэлектрического материала, представляющий собой термореактивный полимер, ламинированный с двух сторон термопластичным полимером, на котором формируют второй слой из токопроводящего элемента. Способ включает последующую сборку элемента датчика с получением пакета из чередующихся диэлектрических и токопроводящих слоев, соединение элементов в пакет в условиях термокомпрессионной сварки с предварительным помещением пакета между двумя диэлектрическими слоями из термореактивного полимера, используемыми в качестве стенок корпуса, ламинированными термопластичным полимером только со стороны, прилегающей к пакету. Для обжатия сборки используют два вспомогательных упругих элемента, затем формируют контур датчика, соответствующий конфигурации измеряемого объекта. Для изготовления элемента сначала получают заготовку элемента датчика с помощью термокомпрессионной сварки с гибким диэлектрическим материалом, проложенным между ними. Затем на заготовке формируют рисунок элемента датчика путем двустороннего фотохимического травления металлических листов с использованием комплекта фотошаблонов. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к гидравлическому датчику давления. Техническим результатом является повышение точности и контроля измерений. Гидравлический датчик давления содержит основной корпус, по существу, с осесимметричной чашеобразной поверхностью, имеющей кольцевой периферийный участок, центральный участок, опущенный по отношению к периферийному участку и охватываемый им, и кольцевой переходный участок, примыкающий по своей внутренней стороне к центральному участку поверхности, а по наружной стороне - к ее периферийному участку, по существу, симметричную чашеобразную разделительную мембрану с ровным кольцевым периферийным участком, опущенным по отношению к нему центральным участком и кольцевым переходным участком, примыкающим по своей внутренней стороне к центральному участку разделительной мембраны, а по наружной стороне - к ее периферийному участку. Причем центральный участок разделительной мембраны содержит кольцевые гофры, при этом разделительная мембрана соединена на своем периферийном участке по круговому стыку с периферийным участком поверхности, включая полость, заполненную передаточной жидкостью, причем полость сообщена через отверстие на поверхности основного корпуса с гидравлическим трактом, при этом переходный участок разделительной мембраны содержит желобок, имеющий наружную и внутреннюю стороны, а также переходную зону, причем наружная сторона желобка содержит первую кольцевую наклонную поверхность, примыкающую к периферийному участку разделительной мембраны, а внутренняя сторона желобка - вторую кольцевую наклонную поверхность, примыкающую к центральному участку разделительной мембраны. Кроме того, переходная зона желобка находится между первой и второй наклонными поверхностями, причем первая наклонная поверхность выполнена по отношению к плоскости, перпендикулярной к оси симметрии разделительной мембраны, с максимальным наклоном не менее 15°, а вторая наклонная поверхность выполнена по отношению к плоскости, перпендикулярной к оси симметрии разделительной мембраны, с максимальным наклоном не менее 20°. 13 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к датчикам, обеспечивающим контроль давления в условиях воздействия высоких температур, вибрации и контакта с агрессивными средами, и затрагивает проблему закрепления мембраны в корпусе датчика. Техническим результатом изобретения является исключение негативного влияния щелевой коррозии и замена растягивающих напряжений на напряжения сжатия, воспринимаемые поверхностями крепления мембраны в течение всего срока эксплуатации. Датчик давления содержит корпус с приемным штуцером, мембрану с плоским буртом и кольцо, закрепленное в корпусе, при этом в нем мембрана приварена плоским буртом к нижней части кольца, имеющего выточку в непосредственной близости к сварному шву, воспринимающего воздействие давления измеряемой среды с внешней стороны. Мембрана и кольцо выполнены из металлов с одинаковыми или отличными друг от друга температурными коэффициентами линейного расширения и модуля упругости. 2 ил.

Изобретение относится к датчику для управления технологическим процессом, в частности оно относится к уплотнению. Устройство управления рабочим процессом выполнено с возможностью присоединения к металлическому фланцу, имеющему первый канал, приспособленный для заполнения его рабочей текучей средой. При этом датчик управления рабочим процессом содержит корпус, имеющий отверстие рядом с первым каналом, предназначенное для приема рабочей текучей среды из первого канала, когда датчик управления рабочим процессом присоединен к фланцу, и уплотнение, выполненное с возможностью его установки рядом с фланцем для предотвращения просачивания рабочей текучей среды мимо фланца. Причем уплотнение содержит металлическое кольцо, установленное в отверстии и присоединенное к корпусу, причем металлическое кольцо выполнено с конфигурацией для образования уплотнения "металл к металлу" относительно поверхности металлического фланца для предотвращения просачивания рабочей текучей среды. При этом металлическое кольцо образует канал рядом с его наружным диаметром и дополнительно включает уплотнительный материал, проходящий вдоль канала. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение предназначено для измерения давления в условиях воздействия широкого диапазона температур. Датчик содержит корпус 1, круглую мембрану 2 с периферийным основанием 3, по которому мембрана 2 закреплена в корпусе 1. Тензорезисторы 5 выполнены в виде одинакового количества тензоэлементов 6, имеющих одинаковую форму. Радиальные тензоэлементы 6, включенные в два противоположных плеча измерительного моста, расположены на периферии мембраны 2. Одна из перемычек 4, соединяющих тензорезисторы 5, имеет две контактные площадки 7, соединенные резистивной полосой 8, отдельные участки которой закорочены дополнительными перемычками 9. Два других плеча измерительного моста выполнены в виде радиальных тензоэлементов 10, расположенных на границе тонкой части мембраны 2 и жесткого центра 11, выполненного на мембране 2. Размещенные в области жесткого центра 11 и на тонкой части мембраны 2 перемычки 12 и 13, соединяющие тензоэлементы 10, соответственно идентичны размещенным на тонкой части мембраны 2 и в области периферийного основания 3 перемычкам 14 и 15, соединяющим тензоэлементы 6. Радиус дуг окружностей, описанных вокруг тензоэлементов 10, равен радиусу дуг окружностей, описанных вокруг тензоэлементов 6. Размеры тензоэлементов 6 и 10, мембраны 2, величина радиуса и координаты центров дуг окружностей, описанных вокруг тензоэлементов 6 и 10, связаны определенными соотношениями. Техническим результатом изобретения является уменьшение погрешности, повышение чувствительности. 3 ил.

Изобретение относится к датчикам давления. Датчик давления содержит сенсор давления и корпус, преимущественно образующий в своем внутреннем пространстве сенсорную камеру, в которой расположен сенсор. Корпус датчика давления имеет торцевую поверхность с отверстием, через которое к сенсору подают давление. Процессное присоединение к направляющему давление трубопроводу или резервуару имеет отверстие в торцевой поверхности. Процессное присоединение выполнено с возможностью соединения с корпусом датчика давления с возможностью расположения отверстия процессного присоединения соосно с отверстием корпуса и с возможностью охвата торцевой поверхностью присоединения торцевой поверхности корпуса. Между корпусом датчика давления и процессным присоединением расположено уплотнительное кольцо, содержащее эластомерный материал и герметизирующее щель между торцевой поверхностью присоединения и торцевой поверхностью корпуса. Преимущественно граничащие с щелью участки торцевой поверхности присоединения и торцевой поверхности корпуса копланарны друг другу. Техническим результатом изобретения является улучшение конструкции. 15 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к микроэлектронному приборостроению, в частности к датчикам плотности. Датчик плотности содержит корпус, установленную в нем с образованием герметичной камеры измерительную мембрану, ориентированную вертикально, и тензопреобразователь, причем камера заполнена жидкостью. При этом тензопреобразователь взаимодействует с мембраной с возможностью регистрации угла (силы) поворота ее центральной части вокруг горизонтальной оси посредством штока, присоединенного к мембране в ее центральной части и расположенного перпендикулярно ее плоскости. Причем конец штока может быть соединен гибкой связью, ориентированной перпендикулярно оси штока в направлении верх-низ, с тензопреобразователем или с корпусом. Предпочтительно мембрана по краям выполнена гофрированной и вытянутой в вертикальном направлении формы с отношением длин большей и меньшей сторон 1,5-3. Герметичная камера заполнена вакуумированной кремнийорганической жидкостью. Технический результат - упрощение конструкции датчика и повышение точности измерения плотности материала. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к электронной технике, в частности к технологии изготовления датчиков, и может быть использовано при создании малогабаритных металлопленочных датчиков механических величин, работоспособных в широком диапазоне рабочих температур (-196 - +150)°С. Техническим результатом является снижение трудоемкости изготовления тонкопленочного резистора и увеличение выхода годных. Поставленная цель достигается тем, что в предложенном способе изготовления высокотемпературного тонкопленочного резистора из материала на основе никеля и хрома, заключающемся в формировании в вакууме резистивных монослоев с отрицательным и положительным ТКС, послойное формирование резистивных монослоев проводят в едином технологическом цикле, причем резистивный слой с отрицательным ТКС формируют электронно-лучевым испарением, а резистивный слой с положительным ТКС - термическим испарением, при этом сопротивление двухслойного тонкопленочного резистора определяется математическим выражением. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к датчику давления или к элементу, чувствительному к давлению, с датчиком давления. При этом к корпусу датчика давления крепится разделительная мембрана таким образом, чтобы между верхней поверхностью корпуса и разделительной мембраной образовалась напорная камера. Датчик давления снабжен двумя напорными каналами, которые обладают в сравнении друг с другом различными гидравлическими свойствами, включающими в себя гидродинамическое сопротивление и/или гидравлическую емкость соответственно первого или второго напорных каналов. Технический результат изобретения заключается в улучшении динамических характеристик датчика давления. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 3 ил.

Использование: экспериментальная техника, в частности для измерения давления продуктов сгорания порохов и пиротехнических составов в замкнутых объемах, имеющих минимальные габариты. Сущность изобретения: способ замера быстроменяющегося давления основан на том, что величину давления определяют по прогибу, полученному вследствие пластической деформации мембраны. Мембрану перед измерениями устанавливают на полый корпус с обеспечением герметичности его полости, а величину давления определяют из математического соотношения с учетом геометрических размеров мембраны и механических свойств ее материала. Технический результат изобретения заключается в обеспечении простоты и удобства определения величины давления в замкнутых объемах, имеющих минимальные габариты. 4 ил.

Сущность: мембраны выполняют из легированных титановых сплавов ВТ16 или ВТ35, толщиной 0,1-0,15 мм, а термическую обработку и механическую деформацию осуществляют в два этапа. На первом этапе при термической обработке мембраны нагревают в вакууме (5×10 мм рт.ст.) до температуры 700-800°С, выдерживают в этих условиях в течение 20-30 мин, охлаждают до температуры 530-580°С, с последующим охлаждением на воздухе до комнатной температуры. Механическую деформацию осуществляют путем холодной штамповки мембран в штампе с нагрузкой 50-70 кг/мм ². На втором этапе - фиксируют мембраны в штампе с нагрузкой 50-70 кг/мм², нагревают в вакууме (5×10 ^-5 мм рт.ст.) до температуры 400-600°С, выдерживают в таких условиях в течение 1-4 часов и охлаждают до комнатной температуры. Получают готовые мембраны с глубиной гофр до 1,5 мм. Во втором варианте термическую обработку выполняют как разупрочняющий отжиг мембран в среде аргона при температуре Т=700-800°С в течение 6-30 минут, охлаждают в среде аргона до комнатной температуры. Выполняют механическую деформацию как холодную штамповку в штампе с нагрузкой 50-70 кг/мм², нагревают мембраны в среде аргона до температуры Т=700-800°С, выдерживают в этих условиях в течение 6-10 мин, охлаждают в среде аргона до комнатной температуры. Фиксируют мембраны в штампе с нагрузкой 50-70 кг/мм² и нагревают в вакууме (5×10 ^-5 мм рт.ст.) до температуры 400-600°С, выдерживают в этих условиях в течение 1-4 часов, и охлаждают до комнатной температуры, получают мембраны с глубиной гофр до 1,5 мм. Технический результат состоит в получении мембран с высокими упругими свойствами и заданной продолжительностью работы в агрессивных средах, в том числе в среде морской воды. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Использование: в датчиках давления для изменения упругих характеристик мембран. Сущность: мембранный узел датчика давления состоит из корпуса, упругой плоской или гофрированной мембраны, неподвижно закрепленной внутри корпуса, и регулировочного устройства. Регулировочное устройство содержит натяжной краевой гофр мембраны, распорное кольцо, установленное на периферийной части мембраны, один или несколько сухарей конической формы, микрометрический винт и отсчетное устройство. Изменение жесткости мембраны производится вращением микрометрического винта, вызывающим поступательное движение сухаря (или сухарей) в коническом пазу (или пазах) распорного кольца, за счет чего диаметр распорного кольца увеличивается, натяжной гофр мембраны сжимается, а жесткость мембраны повышается. Угол поворота микрометрического винта контролируется по отсчетному устройству, расположенному на корпусе мембранного узла датчика давления. Технический результат изобретения заключается в контролируемом изменении жесткости мембраны без разборки мембранного узла датчика давления. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Использование: измерительная техника, технология изготовления пленочных датчиков. Сущность изобретения: формируют зоны соединения в термореактивной пленке, ламинированной с двух сторон термопластичным полимером, затем соединяют ее одной стороной с металлической фольгой термокомпрессионной сваркой. В полученной заготовке формируют токопроводящий элемент по трафарету-выкройке. Перед формированием зон соединения определяют величину усадки термореактивной ламинированной пленки при термокомпрессионной сварке с металлической фольгой. Усадку определяют в двух взаимно перпендикулярных направлениях относительно зон соединения, а формирование зон соединения токопроводящего элемента проводят с учетом установленной усадки. Для определения усадки изготавливают комплект опытных образцов, аналогичных рабочей заготовке. Зоны соединения в ламинированной пленке формируют по комплекту трафаретов. После проведения термокомпрессионной сварки величину усадки определяют совмещением опытных образцов с трафаретом-выкройкой. Технический результат: стабильность электрических параметров датчика, 100% выход годных датчиков по емкости, высокая производительность. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.