Способ определения давления

Способ определения давления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пи 476471

Союз Советских

Социалистических

Республик (6!) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.06.73 (21) 1931492/18-10 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 05.07.75. Бюллетень № 25 (51) М. Кл. G 01l 9, 08

G 01! 19/08

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 531.787.913 (088.8}

Дата опубликования описания 11.11.75 (72) Авторы изобретения

Г. А. Макаревич, П. Ф. Сабодаш, И. В. Титов и С. К. Шимарев (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области измерения нестационарных давлений.

Известен способ измерения давления с помощью пьезоэлектрических датчиков, в которых для уменьшения влияния ускорений сравнивают сигналы с двух отдельных пьезодатчиков — рабочего, воспринимающего давление, и компенсационного, выдающего сигнал для компенсации помех от ускорений.

Недостатками такого способа является невозможность компенсации влияния ускорений при изменении давления с высокой частотой вследствие конечных размеров пьезоэлементов, наложение сдвинутых по фазе сигналов от пьезоэлементов основного и компенсационного пьезодатчиков при действии давления вследствие конечной скорости распространения волн напряжений по обоим кристаллам, а также недостаточно полная компенсация помех от поперечных ускорений.

С целью исключения погрешностей от ускорений при измерении давлений в широком диапазоне частот предложен способ, по которому сравнивают интервал времени между моментами появления сигналов на обоих датчиках с предварительно определенным полупериодом колебаний упругого стержня.

На чертеже представлена схема реализации предлагаемого способа.

При использовании предлагаемого способа одновременно регистрируют сигналы с двух разделенных упругим стержнем и представляющих последовательную механическую систему пьезодатчпков. Первый пьезодатчик явБляется в,ходом в систем,у по давлению и выходом по ускорештям, а второй — наоборот. Таким образом, оба сигнала в общем случае представляют собой суммарное воздействие и давления и помех от ускорений на систему.

10 Для выделения сигнала от помех используют принцип суперпозиции для линейных систем и очевидное условие отражения от поверхности, воспринимающей давление. Так как параметры системы (скорость звука, размеры, плот15 ность и т. д.) известны, то по экспериментально полученному интервалу времени межд сигналами, который (без учета распространения волн напряжений по пьезоэлементам) равен полупериоду колебаний упругого тела, 20 при действии либо давления либо помех находят моменты наложения сигналов и от давления и от помех друг на друга и тем самым определяют начальные участки обоих сигналов в чистом виде и, следовательно, началь25 ный участок искомого давлеш1я. Сравнивая полученное давление с сигналом второго пьезодатчика в соответствующие моменты времени, находят помехи в последующие моменты. Помехи вычитают из сигнала с перво30 го пьезодатчика и, таким образом, получа|от

476471

Предмет изобретения!

0! Ф 4 Рт

Составитель Л. Никиточкина

Редактор Е. Братчикова Текред М. Семенов Корректоры: В. Петрова и О. Данишева

Заказ 2729712 Изд. № 883 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4,5

Типография, пр. Сапунова, 2 давление на следующих интервалах. При обработке зарегистрированных сигналов с определенного момента времени учитывают и отражение помех от воспринимающей давление поверхности и рассматривают его как отдельный источник волн напряжений.

Пусть зарегистрированными сигналами с пьезодатчиков 1 и 2, разделенных упругим стержнем 3, являются кривые 4 и 5 соответственно, а интервал времени между сигналами равен нулю (ось времени направлена вниз).

На t х диаграмме 6 проводят линии, по которым распространяются волны напряжений, и находят моменты наложения сигналов и от давления 7 и от помех 8. Следовательно, начальными участками обоих сигналов будут отрезки 9 — 10 и 11 — 12. С учетом электрода 13 начальным участком искомого давления 14 будет отрезок 15 — 16. Далее сравнивают полученное давление на отрезке 15 — 16 с сигналом второго пьезоэлемента на отрезке 12—

17 и находят помехи на этом отрезке. Помехи, например, на отрезке 11 — 12 вычитают из сигнала с первого пьезодатчика на отрезке 8 — 18, но одновременно с момента 19 учитывают и отражение этих помех от воспринимающей давление поверхности. В итоге получают давление на отрезке 16 — 20 н т. д.

Способ определения давления сравнением сигналов рабочего и компенсационного пьезодатчиков, разделенных упругим стержнем, 15 отличающийся тем, что, с целью исключения погрешностей от ускорений при измерении давлений в широком диапазоне частот, сравнивают интервал времени между моментами появления сигналов на обоих датчиках с

20 предварительно определенным полупериодом колебаний упругого стержня.