Устройство для измерения давления

Устройство для измерения давления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение откосится к контроль но-измерительной технике, в частности к пьезорезонаторным датчикам давления. Цель изобретения - расширение диапазона измеряемых давлений путем регулировки чувствительности. Для этого корпусы 7 и 8 преобразователей усилия установлены на поворотных основаниях 13 и 14, оси вращения которых совпадают с осями шарниров 16 и 7. Под действием усилия от действующего давления, передаваемого через коромысло 15 толкателям 9 и 10 с пьезопластинами 1 и 2, изменяются собственные частоты колебаний дьезорезонаторов 3-6. Электрический сигнал на выходе измерительной схемы пропорционален сумме изменений этих частот. Выбором угла между осями толкателей 9 и 10 можно получить требуемую чувствительность датчика. 2 ил. I (Л Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

A t (!9> SU ((() (5ц 4 G 01 Х 9/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ь (":

H А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3790534/24-!О (22) 17.09,84 (46) 07.06.86. Бюл. 11((21 (71) Ереванский политехнический институт им. К. Маркса (72) С. 3. Мамян и К. А. Искандарян (53) 531.787(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 636493, кл. G 01 L 9/08, 1977.

Авторское свидетельство СССР !! 1051395, кл. G 01 L 9/08, 1982. (54} УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к контроль . ноизмерительной технике, в частности к пьезорезонаторным датчикам давления.

Цель изобретения - расширение диапазо на измеряемых давлений путем регули ровки чувствительности. Для этого корпусы 7 и 8 преобразователей усилия установлены на поворотных основаниях

13 и 14, оси вращения которых cosnaдают с осями шарниров 16 и 17. Под действием усилия от действующего давления, передаваемого через коромыс" ло 15 толкателям 9 и 10 с пьезопластинами 1 и 2, изменяются собствен ные частоты колебаний пьезорезонаторов 3-6. Электрический сигнал на выходе измерительной схемы пропорцио нален сумме изменений этих частот.

Выбором угла между осями толкателей

9 и 10 можно получить требуемую чувствительность датчика. 2 ил.

1236337 2 на которых образованы пьезорезонаторы

3, 4 и 5, 6.

Так как все пьеэорезонаторы находятся в предварительно растянутом

5 состоянии (пьезорезонаторы 4 и 6 изогнуты вверх, а пьеэорезонаторы 3 и 5 вниз), то при воздействии усилий толкателей 9 и 10 происходит дальнейший изгиб пьеэорезонаторов 3 и 5 вниз, 10 т.е. растягивающие усилия на пьезоре эонаторах 3 и 5 увеличиваются на

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к пьезорезонаторным датчикам дав ления.

Цель изобретения - расширение диапазона измеряемых давлений путем регулировки чувствительности.

На фиг. представлена конструкция датчика; на фиг. 2 - элементы конструкции датчика давления.

Пьезопластины l и 2, на которых размещены ньезорезонаторы соответственно 3, 4 и 5, 6,жестко закреплены на корпусах 7 и 8. Толкатели 9 и

10 закреплены в пьезопластинах 1 и

2. Разности между расстояниями контактирующих сторон плеч толкателей

9 и 10 до мембран 11 и 12 меньше толщин пьезопластин 1 и 2. При этом оси пьезорезонаторов 3 и 4 с осью пьезопластины 1 и оси резонаторов 5 и 6 с осью пьезопластины 2 образуют угол о, т.е. при помощи толкателей

9 и 10 обеспечено предварительное напряженное состояние пьезорезонаторов 3, 4 и 5, 6 (все пьезорезонаторы

I находятся в растянутом состоянии).

Ньеэорезонаторы 3-6 включены в электрическую схему измерения (не показано).

Корпусы 7 и 8 установлены на основаниях 13 и 14, Толкатели 9 и !О другими концами соединены с коромыслом

15 при помощи шарнирных соединений

16 и 17.,При этом угол между осями толкателей равен Р, Оси вращения оснований 13 и 14 совпадают с осями шарниров 16 и 17.

Основания 13 и 14 (например, в виде червячных колес) находятся в постоянном зацеплении с червяками 18 и

19, выполненными как одно целое с валами 20 и 21. На эти же валы насажены цилиндрические колеса 22 и 23, которые также находятся в постоянном зацеплении и имеют одинаковое количестно зубьев.,- а предваривеличину

Датчик давления работает следующим образом.

Усилие F от действующего давления через коромысло 15 передается толкателям 9 и 10.

Так как угол между осями толкателей .9 и 10 равен $ то на толкатеF лях усилия равны 2, . Эти усилия

2соз л!

2К

$in(( (2) передаются к пьезопластинам 1 и 2, тельные деформации пьезорезонаторов

4 и 6 уменьшаются, т.е. растягивающие усилия на пьезорезонаторах 4 и 6 уменьшаются на величину

2 sina cos p

При этом собственные частоты колебаний пьезорезонаторов увеличиваются

F на величину д = g f B !1 )

2 sins соз а собственно частоты колебаний пье зорезонаторов 3 и 5 уменьшаются на

$ вели ину 6 Lf5 В

2 sinx cos / где К ". коэффициент силовой чувствительности пьезореэонаторов. Электрический сигнал, получаемый на выходе измерительной схемы (где .подключены пьезорезонаторы 4-6), пропорционален сумме изменений частот собственных

35 колебаний пьезореэонаторов.

Суммарное изменение частот пьезорезонаторов составляет

40 5f = bf + gf + gf + ьf

2К

Sino(Cos л/g

Ч увствительнос ть датчика можно определить иэ выражения

К Г 2К (!) F Sina Cos%

Чувствительность Кд известного

g0 датчика определяется иэ выражения

Иэ выражений (1) и (2) видно,.что чувствительность предлагаемого датчи™ ка превосходит чувствительность из1 вестного в П = раэ причем Д

С05 Pjg

Формула изобретения

Фиг. 2

Составитель А. Соколовский

Редактор А. Козориэ Техред Л.Сердюкова Корректор Л. Пилипенко

Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3082/45

Производственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 !236 можно регулировать в пределах 0 8 » 180 .

При этом П изменяется в пределах

1 П е оо, т.е. выбором угла Р можно достичь требуемой чувствительности датчика.

Устройство для измерения давления, 1О содержащее преобразователь усилия с

337 4 толкателем, конец которого соединен с чувствительным элементом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с це» лью расширения диапазона измеряемых давлений путем регулировки чувствя тельности, оно снабжено поворотным основанием, на котором размещен пре образователь, причем толкатель с чув" ствительным элементом соединен с по мощьв шарнира, который одновременно является центром вращения основания.