Датчик давления с частотным выходом

 

Изобретение относится к измери- .тельной технике и позволяет повысить точность измерений давления за счет снижения температурной погрешности. Для этого в корпусе 4 установлена дополнительная упругая мембрана 5, образующая с основной мембраной 3 и стенками корпуса 4 замкнутую полость 6. Измеряемое давление через мембраны 3 и 5 и жидкость, заполняющую полость 6, воздействует на резонатор 1. Частота колебаний резонатора зависит от действующего на датчик давления . Выполнение чувствительного элемента (резонатора) 1 из материала с отрицательным температурным коэф. частоты способствует компенсации температурной погрешности во всем диапазоне температур. 1 ил. Ризм гч

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (Б1) 4 G 01 L 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 168505 (21) 3823401/24-10 (22) 10. 12. 84 (46) 23. 05. 87. Бюл. У 19 (72) Г.А.Панкратов (53) 531.787 (088 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 168505, кл. С 01 Ь 11/00,.1961. (54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ С ЧАСТОТНЪ|М ВЫХОДОМ (57) Изобретение относится к измери.тельной технике и позволяет повысить точность измерений давления за счет снижения температурной погрешности.

„„SU„„1312415 А 2

Для этого в корпусе 4 установлена дополнительная упругая мембрана 5, образующая с основной мембраной 3 и стенками корпуса 4 замкнутую полость

6. Измеряемое давление через мембраны 3 и 5 и.жидкость, заполняющую полость 6, воздействует на резонатор

1. Частота колебаний резонатора зависит от действующего на датчик давления. Выполнение чувствительного элемента (резонатора) 1 иэ материала с отрицательным температурным коэф. частоты способствует компенсации температурной погрешности во всем диапазоне температур. 1 ил.

1312415 формул а и з о б р е т е н и я

Составитель В.Ка. аков

Техред Л,. Олийнык

Редактор А.Сабо

Корректор С.Черни

Заказ 1964/40 Тираж 777 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

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к преобразователям давления в частоту электрических колебаний, и является усовершенствованием изобретения по авт. св. У 168505.

Цепь изобретения — повышение точности измерения за счет снижения температурной погрешности.

На чертеже приведена схема предла- 1О гаемого датчика, разрез, Датчик состоит иэ чувствительного элемента (резонатора) 1, выполненного в виде прямоугольной перемычки за од- . но целое с кронштейном 2, упругой плоской мембраной 3, корпусом 4 из материала с отрицательным ТКЧ, например сплава 45 ИХТ по= ле термообработки по специальному режиму. Дополнительная упругая мембрана 5 образует со стенками корпуса 4 и мембраной 3 замкнутую полость 6, заполненную жидкостью. По обе стороны резонатора 1 расположена система 7 возбуждения и

25 съема сигнала.

Датчик работает следующим образом.

Измеряемое давление воздействует на дополнительную упругую мембрану 5, затем через жидкость, заполняющую полость 6, давление передается на ме- 3О мбрану 3. Мембрана 3, пригибаясь, через кронштейны 2 воздействует на резонатор 1. В резонаторе 1 с помощью системы возбуждения возбуждаются колебания резонансной частоты. 3

Частота этих колебаний меняется в зависимости от усилий, приложенных к резонатору, т.е. в зависимости от измеряемого давления.

При изменении температуры окружающей среды собственная частота резонатора меняется на величину. определяемую ТКЧ материала. При отрицательном ТКЧ материала, например с увеличением температуры, частота резонатара уменьшается. Одновременно с уве- . личением температуры происходит расширение жидкости в полости 6, и часть ее давления воздействует на измерительную мембрану 3, которая, в свою очередь, через кронштейны 2 воздействует на резонатор 1, растягивая его.

При этом частота резонатора увеличивается. Подбирая определенным образом, например электрополированием, жесткость дополнительной мембраны 5, можно добиться такого перераспределения воздействия давления жидкости на мембраны 3 и 5, при котором наступает практически полная компенсация изменения частоты от изменения ТКЧ материала. Для обеспечения нормальной работы датчика жидкость в полости должна находиться под начальным давлением,, обеспечивающим предварительный прогиб мембраны 5 на величину, большую величины ее рабочего хода во всем диапазоне температур и измеряемых давлений. При этом прогиб мембраны не меняет знака, что делает возможной компенсацию температурной погрешности во всем диапазоне температур и давлений.

Датчик давления с частотным выходом по авт.св. Ф 168505, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения за счет снижения температурной погрешности, в него введена дополнительная упругая мембрана, установленная в корпусе и образующая с основной мембраной замкнутую полость, заполненную жидкостью под давлением, а чувствительный элемент выполнен из материала с отрицательным температурным коэффициентом частоты.