Чувствительные элементы деформационных СИ давления

Мерой измеряемого давления в СИ данного типа является деформация упругого ЧЭ или развиваемая им сила.

Различают три основных формы ЧЭ: трубчатые пружины, сильфоны, мембраны.

Трубчатая пружина – манометрическая пружина (пружина Бурдона) - это упругая криволинейная металлическая полая трубка, один из концов которой имеет возможность перемещаться, а другой жестко закреплен.

Наиболее распространена одновитковая трубчатая пружина с овальным поперечным сечением

Практически увеличение угла поворота трубки достигается путем увеличения числа витков трубчатой пружины. Это видно у

многовитковой винтовой трубчатой пружины

Для измерения высоких Р 1000кПа используются криволинейные и прямолинейные трубчатые пружины (приложение Б, рисунок Б.1, в,г).

Перемещение свободного конца происходит не из-за изменения поперечного сечения, а благодаря изгибающему моменту.

Сильфоны - тонкостенная цилиндрическая оболочка с поперечными гофрами, способная получать значительные перемещения под действием давления или силы

Отношение действующей на сильфон силы к вызванной ею деформации остается постоянным и называется жесткостью сильфона. Для увеличения жесткости сильфона часто внутри помещают пружину.

Мембраны бывают упругие и эластичные (вялые).

Упругая мембрана – гибкая круглая плоская или гофрированная пластина, способная получить прогиб под действием давления. На рисунке Б.1 приложения Б представлены схематические изображения плоской (е) и гофрированной (ж) упругих мембран.

Гофрированная мембрана может применяться при больших прогибах, чем плоские, т.к. имеют значительно меньшую нелинейность характеристики. Глубина гофр оказывает существенное влияние на линейность статической характеристики: чем больше глубина, тем более линейна характеристика/

Эластичные мембраны предназначены для измерения малых давлений и разности давлений. Представляют собой плоские или гофрированные диски, выполненные из прорезиненной ткани, тефлона и др. Для уменьшения нелинейнейности используют мембраны с жёстким центром: два металлических диска, закрепленных с двух сторон на мембране

Для всех ЧЭ не рекомендуется многократное применение, т.к. накапливается остаточная деформация, что приводит к погрешности измерения. Предел измерения ограничивается половиной давления, соответствующего пределу пропорциональности статической характеристики (для рабочих ЧЭ).