Датчик давления

Датчик давления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОВРЕтЕНИЯ ",8ОО745

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 270379 (21) 2742706/18-10 ()A4. КЛ.

Союз Советских

Социалистических

Республик с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

G 01 1. 9/08

G 01 L 9/10

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.0181 Бюллетень № 4 (53) УДК 531.787 (088.8) Дата опубликования описания 30.01.81 (72) Авторы изобретения

Г.Н. Сунцов, Л.В. Новиков и В.В. Чевидаев В;.:, . - "Ф вне и 3 0

; ...;:ка Щ:Ай

85 jl83+El(h (71) Заявитель (54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИН!

Изобретение относится к измерительной технике, н частности к датчикам давления.

Известны датчики давления, содержащие индуктивный преобразователь с ферромагнитным корпусом и размещенными в корпусе катушками и диафрагмой 11) .

Недостатком датчика является появление погрешности измерений в ультразвуковом диапазоне частот.

Известны также датчики давления, содержащие индуктивный преобразователь с ферромагнитным корпусом и размещенными в корпусе катушками и 15 диафрагмой, а также плоский пьезоэлемент с волноводом в виде пучка проволок (2) . при воздействии давления на дат- 20 чик иэ-эа искривлений проволок в них появляются изгибные деформации,что приводит к уменьшению затухания возмущений в нолноноде и снижению точ ности измерений. Кроме того, из-за значительной длины пучка проволок датчик имеет большие размеры и не обеспечивает высокой точности измерений распределения давления по по верхности исследуемого объекта. ЗО

Цель изобретения — повышение тон ности измерений.

Указанная цель достигается тем, что волновод выполнен в виде демпфи рующей высокочастотные колебания под-ложки, соединенной с корпусом индуктинного преобразователя. Кроме того подложка выполнена из сплава магния с цирконием и имеет толщину в 1,51,8 раза превышающую толщину пьезоэлемента.

На чертеже представлена схема датчика, разрез.

В корпусе 1 индуктивного преобразователя, состоящем из двух симметричных частей, с каждой стороны выполнены кольцевые проточки 2. В проточках размещены кольцевые подложки

3 и плоские пьезоэлементы 4 и 5,каждый из которых содержит два кольца.

Кольца 4 сложены вместе положительными полюсами, а кольца 5 - отрицательными.

Центральные электроды обоих пъезо" элементов соединены вместе, так же соединены их наружные электроды.Обе точки соединений подключены к иЗме-рительному устройству (не показано).

Пъеэоэлементы отделены от внешней среды кольцевыми разделительными

800745

Формула измерения

7 В

1 2 3 Ф 6

ВНИИПИ Заказ 10404/53 Тираж 918 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород,уЛ.Проектная, 4 диафрагмами 6. Внутри каждой части корпуса индуктивного преобразователя выполнены проточки, в которых размещены катушки индуктив ности ?,подключенные к измерительному устройсгву. Между частями корпуса закреплена упругая диафрагма 8. Корпус 1 изготовлен иэ ферромагнитного материала с высокими демпфирующими свойствами (например из стали ЭАА), а кольцевые подложки 3 - иэ демпфирующего высокочастотные колебания сплава магния с добавкой .0,5-2,0% циркония. Толщина подложки составляет 1,5-1,8 толщины .пьезоэлемента. Корпус 1 и подложки

3 образуют вместе волновод пьезоэлементов 4 и 5. . Датчик работает следующим образом.

Широкополосный акустический шум воздействует через разделительную диафрагму 6 на пьезоэлектрический элемент 4.и одновременно на упругую диафрагму 8. Низкочастотные перемещения диафрагмы 8 преобразуются в электрический сигнал индуктивным преобразователем и регистрируются измерительным устройством. При воздействии синфазных колебаний давления на обе стороны мембраны индуктивный преобразователь дает разностный сигнал.

Высокочастотные колебания давления фиксируются пьезоэлектрическими элементами 4 и 5. При этом волны деформации, проходя через подложку 3 в корпус 1, -почти полностью затухают.

Толщина подложки 3, ее материал и материал корпуса 1 подобраны так, что вся колебательная энергия упругой деформации одного пьезоэлемента, проходя через. них, гасится, не дойдя до другого. Электрический сигнал, 5 регистрируемый измерительным устройством, пропорционален разности давлений на пьезоэлементы. Корпус индуктивного преобразователя служит частью волновода высокочастотного пьезоэлемента. При этом нарушается работа низкочастотного йндуктивного преобразователя.

Устройство в целом работает как широкополосный дифференциальный датчик давления, обеспечивает эффектив1О ное затухание высокочастотных колебаний и возможность миниатюризации, тем самым повышая точность измерений.

1. Датчик давления, содержащий индуктивный преобразователь с ферромагнитным корпусом и размещенными в щ корпусе катушками и диафрагмой, а также плоский пьезоэлемент с волноводом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, волновод выполнен в виде демпфирующей высокочастотные колебания подложки, соединенной с корпусом индуктивного преобразователя.

2. Датчик по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что подложка выполнена из сплава. магния с цирконием и

30 имеет толщину в 1,5-1,8 раза превышающую толщину пьезоэлемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

35 1.Агейкин д.И. и др.датчик контроля и регулирования. М., "Машиностроение", 1965, с. 592.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 654866,.кл. G 01 L 9/08, 18.07.77.