Пьезоэлектрический преобразователь пульсаций давления

 

ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПУЛЬСАЦИЙ ДАВЛЕНИЯ , соаержашнй основание и два сферических пьезоэпемента с эпектроцами , которые соецинены оцин с цругим электрически встречно и из кото рых покрыт по внешней поверхности, обращенной к измеряемой среде, заиштным покрытием, отличающийся тем, что, с цепьюуменьшения габа- i ритов и повышения точности измерения в усповиях. нестационарной температуры измеряемой среоь:, в нем пьезоэпементы закреппены на основании один относительно другого концентрично, причем внешняя поверхность второго пьезоэпемента по периферии контактирует с внутренней поверхностью первс го пьезоэпемента через электропроводную кольцевую прокпвцку, а защитное покрытие первого пьезоэлемента выполнено в вице § чередующихся споев теппоизопящионного и теплопроводящего материалов. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦ! 1АЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ1УЬЛИН (19) (11) А ц11 G 01 Ь. 9/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3421028/18-10 (22) 12.04.82 (46) 07.11.83. Бюп. М 41 (72) И. Л. Кузнецов,и А. A. Сангапов (S3) 531.787 {088.8) (56) 1. Авторское свицетепьство СССР

¹ 248304, Kn g 01 Ь 9/08, 1968.

2. Авторское свицетепьство СССР

N 226316, кп. G 01 Р 15/06, 1968. (прототип). (54) (57) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПУЛЬСА11ИЙ ДАВЛЕНИЯ, сопержащий основание и два

I сферических пьезоэпемента с энектропами, которые соецинены оцин с пругим эпектрически встречно и первый из которык покрыт по внешней поверкности, об ращенной к измеряемой срепе, защитным покрытием, о т и и ч а ю шийся тем, что, с цепью уменьшения габа-, ритов и повышения точности измерения в усповияк нестационарной температуры измеряемой срецы, в нем пьезоэпементы закреппены на основании оцин отнс снтепьно пругого концентрично, причем . внешняя поверхность второго пьезоэпемента по периферии контактирует с внутренней поверхностью первого пьезоэпемента через эпектропровопную копьце- . вую прокпацку, а защитное покрытие первого пьезоэпемента выпопнено B BHne черепующихся споев теппоизопяпионного и теппопровопящего материапов.

1 Г)Б 2896

Изобретение относится к коитропьноизмеритепьной технике, в частности к устройствам дпя измерения цавпения и пупьсаций давпения скоростного напора

h потоках жидкости ипи газа. 5

Известны преобразоватепи давпения, содержашйе корпус с размещенным в ием пьезоэпементом, выходящим за его торец (1)

Основным недостаткам устройств явпяется низкая помехозащишенность от акустических и тепповых шумов в измеряемой среде.

Известен также преобразоватепь пульсаций давпения, содер>каший основа- 15 ние и два сферических пьезоэпемента с эпектродами, соециненнь>ми эпектрически встре1но, первый из которых покрыт по внешней поверхности, обращенной к измеряемой среде, залпитным II0KpblTHQMj2). .Î

Недостатками такого устройства явпяются бопьшие габариты и низкая зашип1енность ot температурных неоднород.ностей в потоке изл еряемой среды. цепь изобретения — уменьшение габаритОв и повн*,шение точности измерения в усповиях нестационарной температуры измеряемой среды.

Поставпенная цепь достигается тем, что в пьезоэпектрическом нреобразовате- 30 пе пупьсаций давпения, содержащем ocHGванне и два сферических пьезоэпемента с эпектродами которые соединены один с другим эпектрически встречно и первый пз IID70pI I покрыт Во внешней поверхности, обращенной к измеряемой среде, зашит-: цым покрытием пьеэоэпементы закрепне-.

) ны па основании один относнтепьно друГОГО концяптричцо, причем внеше1яя поверх» ность второго пьезоэпемента по перифе- 4П рии контактирует с в поверхностью первого пьезоэпемента через эпектропроводную копьцевую прокпадку, а защитное покрытие первого пьезоэпемента выпопнено в виде чередуюшихся споев теппоизопяционного и теппопроводя1пего материапов.

Йа чертеже 1 представпен преобраэоватепь, разрез; на фиг. 2 - эпектриче1 кая схема соединениа его эпектроцов.

Преобразоватепь состоит из защитного покрытия 1, двух пьезоэпементов 2, выПОПНЕННЫХ В ВИЦЕ ПОПЫХ ПОПУСфЕР, С эпектродами 3, копьцевой прокпацки 4 и Основания 5.

Защитное покрытие 1 состоит из чередующихся споев теппоизопяционного и твппопроводяшего материапов, например попиуретанового >18KB с напопнитепем и серебра.

Преобразоватепь работает спедуюшим образом.

Пупьсации давпения воздействуют через покрытие 1 на первый пьезоэпемент, который генерирует эпектрическое напряжение пропорционапьно ведичине воздействия. При этом эпектрическое напряжение на втором пьезоэпементе не возникает, т. к. он Отцепен от первого прокпадкой 4. На выходе преобразоватепя появпяется электрический сигнап, пролорционапьный вепичине пупьсаций давпьния., Теппопроводяшие спои защитного покрытия 1 спужат дпя выравнивания пупьсаций температуры среды по поверхности преобразоватепя, а теппоизопяционные спои — дпя усреднения во времени фпуктуаций температуры,Медпенные изменения температуры измеряемой среды через основание 5 преобразователя воздействуют на оба пьезоэпемента 2 одинаковым образом,что приводит к эпектрической компенсации сигнапов на выходе преобразовате„ля.

Лнапогичным образом происходит компенсация акустических сигнапов, так как мапая ширина газового промежутка между пьезоэпементами 2 практически не впияет на прохо>кдение акустической вопны. QHH обеспечения необходимой ширины газового зазора размеры прокпадки 4 выбирают из усповия

) пр (с. где - топщина прокпадки;

4IIp - приведенная дпина звуковой волны в пьезоэпементе.

При этом наружные диаметры пьезоэпементов 2 и прокпадки 4 равны, внутренний диаметр прокпадки выбирается

Н3 усповия 5IIpoq), (005 5<э где > I>poq), H

5 II - ппошадь прокпацки и пьезоэпемента соответственно.

Концентричное размещение пьезоэпьментов 2 друг относитепьно gpyI.a позвопает уменьшить размеры преобразоватепя при сохранении высоких метропогических свойств преобраэоватепя.

Составитепь Н. Кизипов

Репактор Н. Безродная Текреп Л.Пилипенко

Корректор Л. Патай

Поцписное

Фипиап ППП Патент, г. Ужгород, уп. Проектная, 4

Заказ 8847/37 Тираж 873

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по цепам изобретений и открытий

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