Датчик давления

 

Изобретение относится к измерительной технике и обеспечивает возможность измерения давления расплавленного металла. Корпус устройства вьтолнен «з двух частей 6 и 8, в месте соединения которых размещен элемент акустической развязки 4 в виде герметизирующего уплотнения. Чувствительный элемент - пьезоэлектрик 1, прикрепленный к акустическому стержню 2, поджат передним акустическим стержнем 3. Рабочий конец части 6 корпуса опускается в жидкий металл и после растворения заглушки 12 производится замер давления за с (

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ()9) SU (ll) (51) 4 G 01 1 9/08.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и обеспечивает возможность измерения давления расплавленного металла. Корпус устройства выполнен из двух частей 6 и 8, в месте соединения которых размещен элемент акустической развязки 4 в виде герметизирующего уплотнения.

Чувствительный элемент — пьезоэлектрик 1, прикрепленный к акустическому стержню 2, поджат передним акустическим стержнем 3. Рабочий конец части 6 корпуса опускается в жидкий металл и после растворения заглушки

12 производится замер давления за (21) 3810271/24-10 (22) 10.11.84 (46) 15.01.87. Бюл. ¹ 2 (71) Проектно-конструкторское бюро электрогидравлики АН УССР (72) Л.Л.Теляшов, Ю.С.Чеканов и В.N.Ïàâëèõèí (53) 531.787(088.8) (56) Рэгланд и др. Пьезоэлектрический датчик давления с акустическим стержнем. - Приборы для научных исследований, 1967, № 6, с, 18-20.

Блэкстон и др. Пьезоэлектрический датчик для измерения быстроменяющихся давлений. — Приборы для научных .исследований, 1964, № 1, с.108-114.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ время пробега акустической волной двойной длины заднего стержня 2.

Сжатый инертный газ, подаваемый

1783558 через патрубок с вентилем 13 в зазор 14, препятствует проникновению в него жидкого металла. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к датчикам давления, предназначенным для измерения параметров гидроакустических волн.

Целью изобретения является обеспечение возможности измерения давления расплавленного металла.

На чертеже изображен вариант выполнения датчика давления.

Датчик давления состоит из дискового чувствительного элемента — пьезоэлектрика 1, прикрепленного к заднему акустическому стержню 2, выполненному из металла с акустическим сопротивлением, близким с пьезоэлектриком 1. С другой стороны чувствительный элемент 1 поджат передним акустическим стержнем 3, закрепленным с помощью элемента 4 акустической развязки и уплотняющих гайки с шайбой 5 в верхней части сменного корпуса 6. Задний стержень 2 также закреплен с помощью другого элемен- та акустической развязки 7 в.. основной части корпуса 8 и снабжен центрирующей диэлектрической втулкой 9. На торце корпуса 8 расположен коаксиальный разъем 10, центральный контакт которого электрически соединен с задним стержнем 2. Части корпуса 8 и 6 выполняют роль экрана и соединяются с помощью накидной гайки 11. Рабочий конец сменного корпуса 6 герметично закрыт заглушкой 12, толщина которой меньше толщины стенок корпуса 6 в 3-5 раза, а верхняя часть корпуса 6 снабжена патрубком с вентилем 13. Кольцевой зазор 14 между передним стержнем 3 и корпусом б заполнен инертным газом, например аргоном,, под давлением, равным произведению удельного веса жидкого ме талла на глубину погружения датчика.

Передний стержень 3, сменный корпус 6 и заглушка 12 изготовлены из того же

:металла, что и расплав.

Датчик давления работает следующим образом.

Рабочий конец сменного корпуса

6 с заглушкой 12 опускают в жидкий металл, обрабатываемый виброимпульсными методами, и после растворения заглуйки 12 производят измерения давления. Полное растворение заглуш10 ки 12 отражается на форме кривой давления (увеличивается амплитуда, исчезают помехи), регистрируемой на экране осциллографа, подключенного к датчику давления с помощью коак15 сиального кабеля и разъема. Сжатый инертный газ не позволяет жидкому .металлу войти в зазор 14, не растворяясь и не входя в соединение с расплавом. Толщина стенок корпуса

20 6 достаточна, чтобы провести замер давления, и в то же время ана не настолько велика, чтобы затруднить работу с датчиком. При замере давления акустическая волна падает на открытый торец корпуса 6 с передним стержнем 3, входит в них беспрепятственно и отражается от границы жидкого металла с газом. Распространя„ ясь по стержню 3, доходит до чувст-30 вительного элемента 1, частично от ражается (в зависимости от соотношения акустических сопротивлений материала стержня 3 и пьезоэлектрика 1), проходит его и практическЫ

35 без отражения входит в задний стержень 2, Затем, отразившись от свободного конца стержня 2, возвращается опять к элементу 1. 3а время пробега волной двойной длины заднего акусти40 ческого стержня 2 осуществляют замер; давления без помех. При необходимости устранения этого ограничения возможно использование известных средств — удлинение стержня 2 ка"

45 белем или снабжение его акустической ловушкой. Прохождение волной чувст,вительного элемента 1 сопровождается деформацией последнеrо и образо58

Составитель В.Казаков

Техред Л.Сердюкова Корректор С.Шекмар

Редактор Н.Слободяник

Заказ 7427/37

Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 12835 вание в результате действия пьезоэффекта на его противоположных поверхностях разности потенциалов, ко торая передается через передний акустический стержень, жидкий металл,.5 сменный и основной корпуса 6, 8 и через задний акустический стержень

2 на разъем 10, а затем по кабелю— на осциллограф.

После окончания замеров отвинчи- 10 вают накидную гайку 11 с нимают основную часть корпуса 8 с задним стержнем 2, чувствительным элементом

1 и центрирующей втулкой 9, затем извлекают элемент 4 с гайкой и шай- 15 бой 5, а сменный корпус 6 и передний стержень 3 может быть вставлен в жидком металле. Для повторения измерений берут другой экземпляр сменного корпуса 6 с заглушкой 12 и пе- 20 реднего стержня 3, закрепляют относительно друг друга с помощью элемента 4 и гайки с шайбой 5. Затем через патрубок с вентилем 13 в кольцевой зазор 14 подают инертный газ под 25 нужным давлением, вентиль 13 закрывают, состыковывают обе части корпусов 6, 8, вставляя сначала конец стержня 3 в центрирующую втулку 9, после чего датчик готов к следующим замерам.

Формула и з о б р е т е н и я

Датчик давления, содержащий корпус, в котором с кольцевым зазором установлен пьезоэлектрический диско" вый чувствительный элемент, расположенный соосно между передним и зацним акустическими стержнями, два элемента акустической развязки из эластичного диэлектрика, размещенных в кольцевом зазоре между корпусом и стержнями, а также коаксиальный разъем, о т л и ч а ю щ.и и с я тем, что, с целью обеспечения возможности измерения давления расплавленного металла, корпус датчика выполнен иэ двух частей, в одной из которых расположен передний акустический стержень, элемент акустической развязки выполнен в виде герметизирующего уплотнения и размещен в месте соединения частей корпуса, а кольцевой зазор выполнен инертным газом, при этом другая часть корпуса снабI жена патрубком с вентилем и герметичной заглушкой, установленной на свободном торце части корпуса.