Способ измерения давления

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ, включающий передачу измеряемого давления промежуточной среде, в которой возбуждают и принимают ультразвуковые колебания, а о давлении судят по изменению физических параметров промежуточной среды, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона и повьшения точности измерения давления, промежуточную среду, в качестве которой используют жидкий кристалл, помещают в магнитное поле и возбуждают в ней ультразвуковые колебания по двум взаимно перпендикулярным направлениям , одно из которых параллельно, а другое перпендикулярно направлению магнитного поля, повышают температуру промежуточной среды, принимают ультразвуковые колебания, сравнивают их по фазе и при совпадении фаз измеряют температуру среды, а давление определяют из выражения РЧ с-Го)Ро, где Р - измеряемое давление; PQ - атмосферное давление i TO - температура перехода жидкого кристалла в изотропную (Л фазу при атмосферном давлении РО ; С TC - текущее значение температуры перехода жидкого кристалла в изотропную фазу при измеряемом давлении Р К - постоянный коэффициент дпя | конкретного типа жидкого кристалла. Од ;о ч

СОЮЗ С08ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ .

РЕСПУБЛИК (51)4 С О1 L 11,00

Р-К(т -т )+Р (21) 3607841/24-10 (22) 22.06.83 (46) 07.09,85. Бюл. й- 33 (72) В.А.Баландин, В.И.Киреев;

С.В.Пасечник и О,Я.Шмелев (71) Всесоюзный заочный машиностроительный институт (53) 531. 787 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 717580, кл. С 01 1 11/00, 1974.

Патент США 3504546, кл. 73-388, 1970 ° (54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ, включающий передачу измеряемого давления промежуточной среде, в которой возбуждают и принимают ультразвуковые колебания, а о давлении судят.по изменению физических параметров промежуточной среды, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона и повышения точности измерения давления, промежу точную среду, в качестве которой используют жидкий кристалл, помещают в магнитное поле и возбуждают в

ÄÄSUÄÄ 1177697 A.ней ультразвуковые колебания по двум взаимно перпендикулярным направлениям, одно иэ которых параллельно, а другое перпендикулярно направлению магнитного поля, повышают температуру промежуточной среды, принимают ультразвуковые колебания, сравнивают их по фазе и при совпадении фаз измеряют температуру среды, а давление определяют из выражения где Р— измеряемое давление;

P0 — атмосферное давление;

Т„ — температура перехода жидко.го кристалла в изотропную фазу при атмосферном дав eHHH V,;

Тс — текущее значение температуры перехода жидкого кристалла в изотропную фазу при измеряемом давлении Р;

К вЂ” постоянный коэффициент для конкретного типа жидкого кристалла.

1 11

Изобретение относится к средствам контроля физических параметров жидких и газообразных сред, в частности к средствам измерения давления, и может быть использовано в химической, металлургической, ажиационной и других отраслях промышленности, Целью изобретения является расширение диапазона и повышение точности измерения давления.

На фиг. 1 представлена блок-схема, поясняющая способ, на фиг. 2 типичная зависимость аниэотропии

dC скорости ультразвука — от темпераС1 туры Т в жицком кристалле.

Блок-схема для измерения давления (фиг. 1) имеет замкнутую термостатируемую камеру 1, содержащую жидкий кристалл 2, и помещенную между полосами 3 и 4 магнита, сильфон 5, пьезопреобраэователи 6-9, генератор 10, фазометр 11, нагреватель

12, датчик 13 температуры и терморегулятор 14.

Способ осуществляется следующим образом.

Давление контролируемой среды, передается на жидкий кристалл 2 через сильфон 5. Пьезопреобразователи

6 и 7 возбуждают когерентные ультразвуковые колебания в жидком.кристалле 2, вследствие чего по нему распространяются акустические волны в двух взаимно перпендикулярных направлениях, проходя при этом одинаковые расстояния в жидком кристалле 2. Сигналы, принятые пьезопреобразователями 8 и 9, сравниваются фазометром 11, выходной сигнал которого пропорционален разности скоростей, прошедших через жидкий кристалл 2 акустических волн, а точнее, значению анизотропии скорости акустической волны в жидком кристалле

6С вЂ” где дС = С вЂ” С вЂ” разность скоС 11 1

1 ростей распространения акустических 3

77697 волн соответственно, параллельно и перпендикулярно направлению магнитного поля.

Из фиг. 2 видно, что в жидком кристалле 2 имеется анизотропия скорости распространения акустической

dC волны вЂ, значение которой отлично

С от нуля в интервале температур ниже

10 температуры перехода жидкого кристалла в изотропную фазу Т . С повышением температуры жидкого кристалла 2 вблизи фазового перехода значение анизотропии уменьшается и обраfS щается в нуль при достижении температуры Тс. Температура перехода жидких кристаллов в иэотропную фазу Тс. является линейной функцией давления.

Давление, приложенное к жидкому

20 кристаллу 2, .определяется из выражения где Р— измеряемое давление;

25 P, — атмосферное давление;

То — температура перехода жидкого кристалла 2 в изотронную фазу при атмосферном давле" нии Р щ Тс — текущее значение температуры перехода жидкого кристалла 2 в изотропную фазу при измеряемом давлении Р;

K — постоянный коэффициент для

35 конкретного типа жидкого кристалла 2.

При определении давления жидкий кристалл 2 нагревают до тех пор, пока не произойдет совпадение фаэ электрических сигналов, принятых фазометром 11. с пьезопреобразователей 8 и

9, что свидетельствует о достижении температуры Тс.

После этого терморегулятором 14отключается нагреватель 7 и измеряется температура Тс жидкого кристалла

2 с помощью датчика 13 температуры.

Давление P в жидком кристалле вычисляется по выражению (1).

1177697 . Рм.1

Ж р б

Составитель Н. Кизилов

Редактор В.Иванова Техред С.Мигунова Корректор И.Муска

Заказ 5544/42 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета CCCP по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4