Расчет ёмкостного датчика давления
Автор: konstantin22ru • Июнь 25, 2019 • Курсовая работа • 1,187 Слов (5 Страниц) • 870 Просмотры
Содержание:[pic 1]
Анализ технического задания. 2
1. Проведение патентно-библиографического поиска 3
1.1 Поиск патентов 3
1.2. Выбор кинематической схемы прибора 5
2. Расчет емкостного датчика давления 5
3. Проектирование датчика давления 12
Вывод 13
Список использованных источников 14
Анализ технического задания.
Исходные данные:
Диапазон измеряемого давления – 0-500 кПа;
Диэлектрическая проницаемость – 8,85*10-12 ;
Материал мембраны – сталь.
В соответствии с исходными данными, для дальнейшего проектирования выбирает датчик давления емкостного типа.
Для реализации прибора необходимо выбрать и разработать кинематическую схему, определить основные измерительные элементы и спроектировать сборочную конструкцию для всех узлов.
1. Проведение патентно-библиографического поиска
1.1 Поиск патентов
В процессе патентного-библиографического поиска были найдены следующие патенты датчиков давления:
1. Патент № RU 2258913. Емкостный датчик избыточного давления, содержащий корпус со штуцером и мембраной, емкостный преобразователь, состоящий из чувствительного к давлению и нечувствительного к давлению эталонного конденсаторов, образованных электроизолированными электродами, при этом подвижный электрод закреплен на штоке мембраны, а электроды эталонного конденсатора имеют форму колец, и токопровод подвижного электрода измерительного конденсатора выполнен в виде изогнутой пластины, отличающийся тем, что в верхней части корпуса датчика размещена дополнительная мембрана, геометрические размеры которой идентичны геометрическим размерам мембраны, размещаемой в корпусе датчика, соединенные друг с другом при помощи штока, проходящего по оси датчика через сквозные отверстия подвижного и эталонного конденсаторов, неподвижный электрод жестко соединен с эталонным конденсатором при обеспечении их электроизоляции от корпуса при помощи электроизолирующих втулок, образуя своим наружным торцом обкладку конденсатора, вторая обкладка которого образована торцом подвижного электрода, закрепленного на штоке, резьбовая втулка - упор несет внутри себя элементы подвижного и эталонного конденсаторов, а ее торец предохраняет мембрану от воздействия перегрузочного давления, причем внутренняя полость датчика вакуумирована, а в крышке выполнено отверстие, сообщающее надмембранную полость дополнительной мембраны с атмосферой.
2. Патент RU. 2240521. Датчик давления, содержащий корпус, чувствительный элемент, выполненный в виде двух измерительных гофрированных мембран с одинаковыми профилями гофр, установленных в расточке корпуса и жестко соединенных по центру с взаимно противоположным прогибом, дифференциальный емкостный преобразователь линейных перемещений чувствительного элемента, электроды которого образованы измерительными мембранами, электрически соединенными с корпусом и дополнительной гофрированной неподвижной мембраной с центральным отверстием с идентичными профилями гофр, размещенной между измерительными мембранами, электрически изолированной от корпуса, электроды преобразователя соединены с усилительно-преобразовательным блоком, отличающийся тем, что гофрированные измерительные и неподвижная мембраны выполнены с гофрами в окружном и радиальном направлениях с идентичными профилями гофр, измерительные гофрированные мембраны соединены с рабочим участком неподвижной мембраны через изолирующие гофрированные прокладки с идентичными по отношению к измерительным мембранам профилями гофр.
Датчик давления по п.1, отличающийся тем, что на неподвижной гофрированной мембране между ее рабочим участком и расточкой корпуса выполнены гофры в окружном и радиальном направлениях с глубиной гофр, превышающих глубину гофр на измерительных мембранах в 10-50 раз.
1.2. Выбор кинематической схемы прибора
В результате проведения патентно-библиографического поиска была выбрана кинематическая схема прибора, содержащая следующие основные узлы:
- Электроды;
- Мембрана;
- Подвижной элемент.
2. Расчет емкостного датчика давления
Выбираем конструкцию емкостного датчика давления с деформируемой диафрагмой (мембраной). Датчики давления мембранного типа конструируются таким образом, что подвижная мембрана является средним электродом дифференциального емкостного преобразователя. Изменения электрической емкости будет происходить при изменении расстояния между электродами.
...