SU1326917A1

SU1326917A1 - Пьезорезонансный датчик давлени

Info

Publication number: SU1326917A1
Application number: SU864040958A
Authority: SU
Inventors: Владимир Рубенович Варданян; Эдвин Николаевич Григорян; Вардан Владимирович Варданян; Микаэл Саркисович Азоян; Норайр Владимирович Варданян
Original assignee: Ереванский политехнический институт им.К.Маркса
Priority date: 1986-03-24
Filing date: 1986-03-24
Publication date: 1987-07-30

Abstract

Изобретение относитс к контрольно-измерительной технике и позвол ет уменьшить мультипликативную составл ющую температурной погрешности и устранить ложные сигналы при действии вибрационной и ударной нагрузок. Действующа сила через консольно закрепленную балку 2 и стержень 3 с упругими шарнирами передаетс концу рычага- коромысла 4 с балансировочным грузом 6 на конце. Деформаци двух идентичных пьезорезонаторов 8 вызывает изменение их частот. Дифференциальный принцип включени пьезорезонаторов 8 исключает изменение частоты на выходе датчика при температурной деформации. Двусторонние вырезы на силопередаю- щем стержне 3 способствуют повышению чувствительности датчика давлени . 3 ил. .С &amp; (Л О9 ьс О) ;0 « фие.1

Description

1

Изобретение относитс к контрольно-измерительной технике, в частност к датчикам давлени , предназначенным дл измерени абсолютного давлени .

Цель изобретени - уменьшение мултипликативной составл ющей тe mepa- турной погрешности и устранение ложных сигналов при действии вибрационной и ударных нагрузок.

На фиг.1 изображена схема пьезо- датчика с коппенсатором; на фиг.2 - пьезорезонансный датчик, общий вид, в разрезе; на фиг.З - блок-схема измерени давлени .

20

35

Пьезорезонансный датчик давлени содержит корпус 1 с прикрепленной к нему силопередающей балкой 2, на одном конце которой действует сила F. Второй конец балки упруго прикреплен к корпусу 1 через шарнир, образованный двусторонними вырезами, выполненными в теле балки. Действующа сила F, увеличенна по соотношению рычагов балки, передаетс силопередающему стержню 3, св занному своей центральной частью с концом рычага-коромысла 4, прикрепленным к опоре 5. На втором , свободном конце рычага-коромысла прикрепл етс сдвигаемый балансировочный груз 6. Пьезоэлементы 7 и 8 своей гранью соосно прикрепл ютс с двух сторон к рычагу-коромыслу 4 между опорой и местом креплени сило- передающего стержн 3, которьй своим вторым концом скреплен с компенсационной балкой 9. Силопередающа балка 2 и балка 9 (фиг..2) скрепл ютс с корпусом при помощи винтов 10 и 11. Балки 2 и 9 со стержн ми 3 закрепл ютс также винтами 12 и 13. Стержень 3 с концом рычага-коромысла соедин етс через хомут 14. Пьезозлементы 7 и 8 своими гран ми скрепл ютс с торцами рамки 15, закрепленной в корпусе, и с рычагом-коромыслом. Рычаг-коромысло 4 опираетс на двусторонне вырезанные опорные стойки 16. На втором конце рычага-коромысла 4 закреплен баланси- ровочньш груз 6, положение которого на рычаге-коромысле устанавливаютс опытным путем и фиксирзтотс . На верхей крьш1ке корпуса закрепл етс гофированна мембрана 17, сверху к кото- ой припаиваетс штурец 18. Жесткий ентр гофрированной мембраны 17 скрепен с выступом 19 снг опередающей бали 2.

15

25 30

40

45

50

Блок-схема измерени абсолютного давлени (фиг.З) содержит элементы 7 и 8, которые вход т в схему автогенераторов 20 и 21. Дл увеличени чувствительности в блок-схему включены умножители 22 и 23 частоты, выходные сигналы которых с частотами f и f подаютс к смесителю 24. На выходе смесител сигнал имеет частоту f..

Пьезорезонансный датчик давлени работает следующим образом.

Действующа сила через балку 2 и стержень 3 передаетс концу рычага- коромысла 4. Пьезоэлемент 7 раст гиваетс и увеличивает свою частоту на величину +4f, а пьезоэлемент 8 сжимаетс и уменьшает свою частоту на величину - d f.

После умножителей 22 и 23 частоты автогенераторов будут равны n(fg+uf) и n p() (было прин то, что .частоты автогенераторов равны fo), коэффициент умножени . После смесите- л 24 частота выходного сигнала будет равна nj2df. Дл возможности измерени как давлени , так и разрежени , первоначальные частоты автогенераторов должны несколько отличатьс друг от друга.

Б предлагаемом датчике (по сравнению с известным) из-за дополнительной компенсациальной балки значительно уменьшаетс мультипликативна составл юща температурной погрешности, а из-за дифференциального принципа включени пьезоэлементов, температурна деформаци коромысла балансира не создает изменени частоты на выходе.

Силоуравновешивающа система в виде коромысла-балансира с грузом повышает устойчивость системы к вибро- и ударной нагрузке. Двусторонние вьфезы на стержне 3 увеличивают чувствительность .

Claims

Формула изобретени

Пьезорезонансный датчик давлени , содержащий корпус, консольно закрепленную через упругий шарнир силопе-- редающую балку, конец которой св зан с чувствительным элементом и первый пьезорезонатор в виде пластины, о т- личающийс тем, что, с целью уменьшени мультипликативной составл ющей температурной погрешности и устранени ложных сигналов при

действии вибрационной и ударных нагрузок , датчик снабжен установленным на опоре двуплечим рычагом-коромыслом с балансировочным грузом на конце , силопередающим стержнем с двум упругими шарнирами, вьшолненнь1ми с двух сторон от его концов, прикрепленной к корпусу и снабженной упругим шарниром компенсационной балкой и вторым пьезорезонатором, идентич269174

ным первому, при этом сипопередающий стержень одним концом соединен с сило- передающей балкой, а вторым концом - с компенсационной балкой, и своей средней частью прикреплен к концу рычага-коромысла , причем пьезорезона- торы расположены соосно, соединены с корпусом и с плечом рычага-коромысла, и размещены с двух его сторон между

10

опорой и силопередающим стержнем..

12

Фцг.2

Гг JT

го

.J

21

Редактор А.Ревин

Составитель С.Романский

Техред А. Кравчук Корректоре.Шекмар

Заказ 3272/36 Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие,г.Ужгород,ул.Проектна ,4

22

/г

2

f-fr-fi

23

2

Фиг.з.