SU1345076A1 - Датчик давлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и позвол ет повысить чувствительность и термостабильность датчика. На ножках 4, 5, 8, 9 мембран 2, 3 закреплены шьезорезонаторы 10, 11, вьшолненные в виде идентичных пр моугольных пластин . Замкнута  полость, образованна  мембранами 2 и 3, заполнена жидким диэлектриком. Деформаци  мембран 2, 3, вызванна  действием измер емого давлени , приводит к увеличению частоты одного из пьезорезонаторов 10, 11 и к уменьшению частоты другого. Величина изменени  разностной частоты колебаний пьезорезонаторов характеризует воздействующее на датчик давление. Размещение пьезорезонаторов 10, 11 в замкнутой полости, заполненной жидким диэлектриком, способствует стабильности разностной частоты датчика при изменении температуры окружающей среды. Прикрепление пьезорезонаторов 10, 11 к торцам ножек 4, 5, 8, 9 по углам обеспечивает высокую добротность колебательной системы. 3 ил. ./

Description

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике, в частности датчикам давлени , предназначенным дл  измерени  статических и динамических давлений.

Цель изобретени  - повьшение чувствительности и термостабильности датчика.

На фиг.1 изображен датчик давлени , разрез; на фиг.2 - мембрана с симметрично расположенными ножками и прикрепленным пьезорезонатором; на Фиг.З - блок-схема измерени  давлени .

С корпусом прикрепл ютс  мембраны 2 и 3 (например, свариваютс ), имеющие симметрично расположенные ножки 4-9 (фиг.1 и 2), на торцовых участках которых по своим углам при- креплены пьезорезонаторы 10 и 11. Между двум  мембранами 2 и 3 и кор- щ сом 1 образуетс  замкнута  полость заполненна  под. давлением жидким диэлектриком .

Пьезорезонаторы 10 и 11 со своими электродами соедин ютс  с герметично выполненными выводами 12 и 13 (выводы дл  пьезорезонатора 11 на фиг.1 не показаны), которые соедин ютс  с автогенераторами, собранными на плате 14. С нижней части корпуса 1 закрепл етс  защитный цилиндрический экран 15. Дл  создани  давлени  внутри замкнутой полости служит винт 16, герметичность которого обеспечиваетс  прокладкой 17 и винтом 18. Деформаци  мембран из-за внутреннего давлени  полости приводит к сжатию пье- зорезонаторов по направлению диагоналей с созданием благопри тных условий их работы.

Измерени  давлени  производ тс  по схеме на фиг.З. Пьезорезонатор 10 входит в схему автогенератора 19, а Пьезорезонатор 11 - в схему автогенератора 20. Выходы автогенераторов 19 и 20 соедин ютс  со смесителем 21, разностна  выходна  часогота которого подаетс  к усилителю 22.

Датчик работает следующим образом Действие давлени  Р деформирует мембраны 2 и 3, которые через ножки передаютс  пьезорезонаторам 10 и 11. Если сжатие пьезорезонатора 10 по направлению диагоналей уменьшаетс , то сжатие пьезорезонатора 11 увеличиваетс . Таким образом, пьезорезона- тор 10, вход щий в схему автогенера

0

5

тора 19, увеличивает свою частоту на величину & f , а Пьезорезонатор 11, вход щий в схему автогенератора 20, уменьшает свою .частоту на величину uf, т.е. на выходе смесител  21 разностна  частота измен етс  на величину t 2Д. Из-за предварительного давлени  внутри замкнутой полости датчик измер ет как давление, так и разр л ение.

Чувствительность датчика увеличи- ваетс  из-за передачи деформации мембран 2 и 3 к пьезорезонаторам че- 5 рез рычаги (ножки), выполненные на мембранах. Максимальное увеличение чувствительности датчика достигаетс  расположением ножек на месте перегиба деформированных мембран. Это рассто ние от центра получаетс  при R/yTT, где R - радиус мембраны.

Так как датчик имеет единую замкнутую полость, наполненную жидким диэлектриком, внутри которой размещены идентичные пьезорезонаторы 10 и 11, то изменение температуры окружающей среды приводит к одинаковым изменени м резонансных часто т обоих пьезоэлементов, что не измен ет выходную частоту и чувствительность датчика.

Дополнительное максимальное увеличение чувствительности из-за при- лреплени  пьезорезонаторов к торцам ножек возможно при абсолютной жесткости ножек, поэтому ножки выполн ютс  с сечением в виде квадрата (расположены по окружности).

Прочное присоединение угла пьезорезонатора с торцом ножки получаетс  с увеличением площади взаимно перекрываемого участка . Оно максимально при квадратном сечении ножек.

Прикрепление пьезорезонаторов к торцам ножек по своим углам обеспечивает получение высокого значени  добротности системы.

Claims (1)

1. В предлагаемом устройстве получение одной замкнутой полости между мембранами, наполненной жидким диэлектриком , обеспечивает одинаковую температуру в ее разных участках, в частности в местах закреплени  пьезорезонаторов, поэтому значительно повьшаетс  термостабильность датчика . Формула изобретени 

   Датчик давлени , содержащий корпус , в котором установлены две мемб0

   5

   0

   45

   50

   55

   раны, между которыми образована замкнута  полость, заполненна  жидким диэлектриком, и регулировочный винт, введенный через стенку корпуса в полость между мембранами, отличающийс  тем, что, с целью повышени  чувствительности и термостабильности , в него введены два пье- зорезонатора в виде идентичных пр моугольных пластин, а кажда  мембрана со стороны замкнутой полости снабжена четырьм  симметрично расположенными ножками, на которых по углам закреплены пьезорезонаторы.

   L

   F П

   Редактор М.Петрова

   Заказ 4910/41

   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

   фи&.2

   21

   22

   Фиг.5

   Составитель Н.Богданова

   Техред Л.Олийнык Корректор М.Максимишинеад