Фотоэлектрический датчик давления

Фотоэлектрический датчик давления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ, содержащий источник света, фотоприемник и эластичный цилиндрический чувствительный элемент, о тл и чающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерений , внутри эластичного элемента размещен световод, состоящих из двух усеченных конусов, соединенных друг с другом по большим основаниям через соосно установленную с ними жесткую цилиндрическую светонепроницаемую перегородку, диаметр которой не больше диаметра меньших оснований конусов, источник света размещен в осевом канале, выполненном а теле одного конуса со стороны меньшего его основания, а фотоприемник - в осевом канале,выполненном в теле другого конуса со стороны меньшего его основания, причем в теле светог непроницаемой перегородки одного из конусов и части эластичного элемента , охватывающего этот конус, выполнен сквозной канал. с (б 2.Датчик по п.1, отличающийся тем, что наклон образующих (Л усеченных конусов составляет 5° к их оси. 3.Датчик по пп.1 и 2, о т л ичающийся тем, что наружные поверхности конусов и торцы перегородки металлизированы. 05 | 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) SU (и) 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 1

Н ABTGPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

1 (21) 3517291/18-10 (22) 01.12.82 (46) 28.02.84. Бюл. М 8 (72) Н.В.Боголюбов и В.А.Игнатов (71) Киевский ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров гражданской авиации (53) 53 1 787(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 593094, кл. G 01 F 23/22, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

У 626358, кл. С 01 F 23/22, 1975 (прототип). (54)(57) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК

ДАВЛЕНИЯ, содержащий источник света, фотоприемник и эластичный цилиндри- ческий чувствительный элемент, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона измерений,внутри эластичного элемента размещен световод, состоящих из двух усеченных конусов, соединенных друг с другом по большим основаниям через з(50 G Ol 1 11/00// G 01 F 23/22 соосно установленную с ними жесткую цилиндрическую светонепроницаемую перегородку, диаметр которой не больше диаметра меньших оснований конусов, источник! света размещен в осевом канале, выполненном в теле одного конуса со стороны меньшего его основания, а фотоприемник - в осевом канале, выполненном в теле другого конуса со стороны меньшего его основания, причем в теле свето непроницаемой перегородки одного из конусов и части эластичного элемента, охватывающего этот конус, выполнен сквозной канал.

2. Датчик по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что наклон образующи усеченных конусов составляет 45О к их оси, 3. Датчик по пп.l и 2, о т л ич а ю шийся тем, что наружные поверхности конусов и торцы перегородки металлйзированы.!

076787

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть. использовано для измерения и контроля давления в гидро- и пневмосистемах бортового оборудования летательных аппаратов.

Известны датчики давления, содержащие корпус, мембрану со штоком и упругую балочку с тензорезисторами Ц .

Недостатком таких устройств является низкая чувствительность и узкий диапазон измеряемых давлений, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является фотоэлектрический датчик давления, содержащий источник света, фотоприемник и эластичный цилиндрический чув ствительный элемент f2/ .

Недостатком такого устройства является узкий диапазон измеряемых давлений, обусловленный конструкцией датчика.

Цель изобретения - расширение диапазона измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в фотоэлектрическом датчике давления, содержащем источник света, фотоприемник и эластичный цилиндрический чувствительный эле- мент, внутри эластичного элемента размещен световод, состоящий из двух усеченных конусов, соединенных друг с другом по большим основаниям через соосно установленную с ними жесткую цилиндрическую. свето- 35 непроницаемую перегородку, диаметр которой не больше диаметра меньших оснований конусов, источник света размещен в осевом канале, выполненном в теле одного из конусов со 40 стороны меньшего его основания, а фотоприемники - .в осевом канале, выполненном в теле другого конуса со стороны меньшего его основания, причем в теле светонепроницаемой 45 перегородки одного из конусов и части эластичного элемента, охватывающего этот конус, выполнен сквозной канал.

Наклон образующих усеченных конусов составляет 45 к их оси. Наружные 50 поверхности конусов и торцы перегород ки металлизированы.

На чертеже приведен фотоэлектриа ческий датчик, разрез.

Фотоэлектрический датчик давления состоит из источника света, фотоприемника 2, эластичного цилиндрического чувствительного элемента 3,, внутри которого размещен световод

4, состоящий из двух усеченных конусов, соединенных друг с другом по большим основаниям через соосно установленную с ними жесткую цилиндрическую светонепроницаемую перегородку 5, диаметр которой не больше диаметра меньших оснований конусов. Источник света и Фотоприемник 2 размещены в осевых каналах, выполненных в конусах со стороны их меньших,оснований. Сквозной канал 6 выполнен в теле одного из конусов световода

4, светонепроницаемой перегородки

5 и части эластичного элемента 3, охватывающего этот конус Наклон образующих конусов составляет 45 к их оси. Наружные поверхности конусов световода 4 и торцы перегородки 5 металлизированы.

Фотоэлектрический. датчик давления работает следующим образом.

В исходном состоянии внутренняя полость эластичного элемента 3 заполнена прозрачной жидкостью или газом.

Световой поток от источника света, отражаясь от торца перегородки 5 и наружной поверхности конуса световода 4, проходит прозрачную среду и, повторно отражаясь от поверхности конуса и торца перегородки 5, попадает на фотоприемник 2. При этом сигнал на выходе фотоприемника 2 равен своему максимальному значению.

При изменении давления, воздействующего на эластичный элемент 3, последний, прогибаясь, вытесняет часть жидкости или газа, заполняющих его внутренний объем., по каналу б. При этом эластичный элемент 3 перекрывает часть поступающего на всю светочувствительную поверхность фотоприемника 2 светового потока.

В результате на выходе фотоприемника

2 появляется сигнал, пропорциональный прогибу элемента 3 и давлению, вызвавшему этот прогиб.

Особенностью датчика является то, что эластичный элемент 3 при своем прогибе перекрывает значительную часть светового потока. Кроме того, в работе всегда участвует вся светочувствительная поверхность фотоприем1076787 4 поверхности, благодаря чему расширяется диапазон измерения давления. ника 2, а при изменении давления, воздействующего йа элемент 3, изменяется лишь уровень освещенности этой

Заказ 737/40 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филйал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Н,Кизилов

Редактор Н.Руднева Техред Т.Маточка Корректор И.Эрдейи