Ультразвуковой датчик

 

Изобретение относится к технике ультразвуковых измерений и позволяет повысить точность измерений, а также надежность акустического контакта в широком диапазоне температур в условиях воздействия агрессивной внешней среды. В корпусе 1 датчика установ10 , лен сильфон 2 с дном в виде гибкой мембраны 3. При изменении давления . внутри полости 9, вызванном колебаниями температуры контролируемой среды , происходит перетекание жидкости через отверстия 8 эластичного центрирующего кольца 7 между полостями 9 и 10. В результате контактный акустический слой 11 будет находиться в динамическом равновесном состоянии, исключающем деформацию защитной мембраны 12. Объем жидкости в полости 9 не превышает произведения величины максимально допустимого рабочего хода сильфона и площади основания сйльфона в рабочем диапазоне температур. 1 ил. с (О (Л 4 со сд

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (sg 4 В 06 В 1/06

«3

1 1

i Ьл:ь3 . .:

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н ABTOPCHQMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3922246/24-10 (22) 26.06.85 (46) 07.04.87. Бюл. Р 13 (72) А.А.Павлов, П.Е.Тишанинов и А.M.×åðíûõ (53) 534,232(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 294646, кл. В 06 В 1/06, 1967. (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДАТЧИК (57) Изобретение относится к технике ультразвуковых измерений и позволяет повысить точность измерений, а также надежность акустического контакта в широком диапазоне температур в условиях воздействия агрессивной внешней среды. В корпусе 1 датчика установ„„SU„„1301495 А 1 лен сильфон 2 с дном в виде гибкой мембраны 3 ° При изменении давления . внутри полости 9, вызванном колебаниями температуры контролируемой среды, происходит перетекание жидкости через отверстия 8 эластичного центрирующего кольца 7 между полостями 9 и 10. В результате контактный акустический слой 11 будет находиться в динамическом равновесном состоянии, исключающем деформацию защитной мембраны 12. Объем жидкости в полости 9 не превышает произведения величины максимально допустимого рабочего хода сильфона и площади основания сильфона в рабочем диапазоне температур. с

<0

1 ил. динамическом равновесном состоянии, что исключает его "высыхание", осуществляет стабилизацию состава.

Объем заполняющей внутренний объем жидкости должен быть минимальным с учетом ограничения компенсации внутреннего давления допустимым рабочим ходом сильфона 2. Этому требованию удовлетворяет конструктивное

1О решение по расположению сильфона относительно корпуса. Из этого же ограничения вытекает требование о величине объема жидкости. Если соотношение U h $, где V — объем жидкости

15 при максимальной (минимальной) температуре контролируемой среды; h — максимально допустимый рабочий ход сильфона 2, $ — площадь основания сильфона, не выполнено, то ход силь20 фона 2 превышает допустимый и нормальный режим работы ультразвукового датчика нарушается. изобретения

Ультразвуковой датчик, содержащий корпус с защитной мембраной, установленный в корпусе пьезоэлемент, связанный с защитной мембраной через

30 контактный акустический слой жидкости, и электрические выводы, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений, а также надежности акустического контакта

35 B широком диапазоне температур в условиях воздействия агрессивной внешней среды, он снабжен установленным в корпусе сильфоном с дном в виде гибкой мембраны и эластичным центри40 рующим кольцом с радиальными отверстиями, связывающим дно сильфона с размещенным вне его пьезоэлементом, при этом объем жидкости в образованных герметичных полостях в корпусе, 45 ограниченных внешней поверхностью сильфона и связанных радиальными отверстиями эйастичного центрирующего кольца, не превышает произведения величин максимально допустимого ра50 бочего хода сильфона и площади основания сильфона в рабочем диапазоне температур, а электрический вывод подключен к пьезоэлементу через гер моразъем гибкой мембраны.

1 1301495

Изобретение относится к технике ультразвуковых измерений, а более конкретно к акустическим датчикам, и может быть использовано для измерения физико-химических параметров жидких сред, в том числе агрессивных, в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение точности измерений, а также надежности акустического контакта в широком диапазоне температур в условиях воздействия агрессивной внешней среды.

На чертеже изображена конструкция датчика.

Ультразвуковой датчик содержит корпус 1, в котором установлен сильфон 2 с дном в виде гибкой мембраны

3, через герморазъем 4 в которой проходит электрический вывод 5, подключенный к пьезоэлементу 6. Последний связан с дном сильфона через эластичное центрирующее кольцо 7 с радиальными отверстиями 8, соединяющими Формула внутреннюю полость 9 кольца с полостью 10 между внешней стороной сильфона 2 и корпусом 1, причем обе герметичные полости заполнены жидкостью.

В полости 10 имеется контактный акустический слой ll между пьезоэлементом 6 и защитной мембраной 12 корпуса 1.

Датчик работает следующим образом.

При изменении температуры контролируемой среды изменяется давление внутри полости 9. Для исключения деформации защитной мембраны 12 и изменения состояния акустического слоя

11 используется сильфон 2 с гибкой мембраной 3. Например, при увеличении температуры увеличивается объем жидкости внутри датчика, сильфон начинает сжиматься, одновременно прогибается и гибкая мембрана 3. Вследствие больших компенсационных возможностей первого по сравнению с второй часть жидкости из полости 9 по радиanüíûì отверстиям 8 переходит в полость 10. При уменьшении температуры процесс происходит в обратном направлении, а поскольку контактный акустический слой 11 непосредственно связан с жидкостью, заполняющей полость 10, то этот слой находится в

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, ВНИИПИ Заказ 1176/9 Тираж 438

Подписное