Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
МЕМБРАННЫЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ
МЕМБРАННЫЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ

МЕМБРАННЫЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: изобретение относится к манометрическим чувствительным элементам и может быть использовано в технике измерения давлений. Цель - повышение надежности, чувствительности и расширение области применения. Сущность изобретения: мембранный чувствительный элемент представляет собой выпуклую мембрану, имеющую концентрические гофры с убывающей глубиной гофрировки от периферии к центру, причем отношение высоты мембраны к высоте краевого гофра и толщине мембраны выбирается из определенного соотношения. 1 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2095771
Класс(ы) патента: G01L7/08
Номер заявки: 95118827/28
Дата подачи заявки: 01.11.1995
Дата публикации: 10.11.1997
Заявитель(и): Акционерное общество "ОРЛЭКС"
Автор(ы): Елецкий Е.Г.; Скворцов Н.Г.; Костин Н.Н.; Курбан В.Д.; Сачков В.А.
Патентообладатель(и): Акционерное общество "ОРЛЭКС"
Описание изобретения: Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в различных приборах и устройствах для измерения давления, разделения двух сред и передачи перемещения из области повышенного в область пониженного давления.
Известны чувствительные элементы, выполненные в виде мембран плоской или гофрированной формы, а также в виде блока мембран, скрепленных по периферии, широко используемые в приборостроении. Форма мембраны, вид и параметры профиля гофров выбираются в зависимости от назначения мембранных чувствительных элементов и требований, предъявляемых к ним. Так известны мембраны, выполненные в форме оболочек (конической, сферической и др.), имеющие большие перемещения, но обладающие недостаточной чувствительностью и циклопрочностью (Л.Е. Андреева "Упругие элементы приборов" М. Машиностроение, 1981 г.)[1]
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является "Мембранный упругий чувствительный элемент" по а.с. N 491852, принятый за прототип [2]
Мембранный упругий чувствительный элемент содержит гладкую выпуклую мембрану, выполненную в форме усеченного конуса с глухим защемлением по контуру, работающую в условиях одновременного воздействия сосредоточенной нагрузки и противодействующего давления, жесткий центр, расположенный со стороны выпуклости мембраны и не прикрепленный к ней. Профиль мембраны выполнен с отношением высоты усеченного конуса к толщине мембраны в пределах 11-16, а отношение диаметра центральной площадки к рабочему диаметру в пределах 0,5-0,6, отношение диаметра жесткого центра к диаметру центральной площадки мембраны в пределах 0,9-0,98.
Данный чувствительный элемент является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату. Однако недостатками его являются низкая надежность, и, как следствие, циклопрочность, а также малая чувствительность при больших перемещениях центра мембраны, вследствии значительных напряжений, возникающих в месте закрепления чувствительного элемента, что существенно ограничивает область ее применения.
Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности, чувствительности и расширение области применения чувствительного элемента.
Указанная цель достигается путем применения в качестве чувствительного элемента выпуклой мембраны, имеющей концентрические гофры с убывающей глубиной гофрировки от периферии к центру.
На чертеже схематически изображен предлагаемый мембранный чувствительный элемент, защемленный по контуру.
Геометрические размеры мембранного чувствительного элемента выбраны исходя из следующих оптимальных соотношений, способствующих повышению чувствительности и надежности мембраны:
H/h 2-3 (1)
H/S 4-8, (2)
где
H высота мембраны;
h высота краевого гофра;
S толщина материала мембраны.
Перемещение мембранного чувствительного элемента осуществляется за счет разности усилий, воздействующих на него, при этом в месте его заделки возникают опасные напряжения.
Введение гофрированного участка с уменьшающейся глубиной гофрировки от периферии к центру на выпуклой поверхности мембраны позволит значительно снизить возникающие напряжения за счет их перераспределения с краевого гофра на соседний, расположенный ближе к центру мембраны.
Таким образом, выбранные соотношения 1 и 2, определяющие геометрию мембраны, а также наличие гофр с уменьшающейся глубиной гофрировки от периферии к центру, позволяют создать чувствительный элемент с высокой надежностью и чувствительностью.
На основе предлагаемого конструктивного решения разработан мембранный чувствительный элемент. Испытания чувствительного элемента подтвердили его высокую надежность и чувствительность.
Циклопрочность мембраны возросла не менее чем в 1,5, а чувствительность
в 1,2 раза по сравнению с прототипом.
Формула изобретения: Мембранный чувствительный элемент, представляющий собой выпуклую мембрану, защемленную по контуру, работающую в условиях одновременного воздействия сосредоточенной нагрузки и противодействующего давления, отличающийся тем, что выпуклая поверхность мембраны выполнена гофрированной с уменьшающейся глубиной гофров от периферии к центру, причем отношения высоты мембраны к высоте краевого гофра и толщине мембраны находятся в пределах от 2 до 3 и от 4 до 8 соответственно.