Датчик давления

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретенияповышение точности. Величина измеряе- Nforo давления компенсируется упругими свойствами мембраны 1, она прогибается вместе с биморфной пьезоэлектрической пластиной (БПП) 3 внутрь корпуса 2. Передача энергии колебаний от излучающей БПП 3 к приемной БПП 5 происходит через воздушный зазор между ними. Уровень сигнала, снимаемого с БПП 5 на вход усилителя 8, пропорционален площади перекрытия БПП 3 и 5 и, соответственно, измеряемому давлению. 2 ил. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

9 А1 (l9) (11) (511 4 С О1 L 9/08 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

1 а сесар)д

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 13 „"". ц

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬС ГВУ Я Щ я ф д. ; (54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ (21) 4138252/31-10 (22) 27. 10. 86 (46) 30,03,88, Бюл. У 12 (71) Одесский политехнический институт (72) P.Ã.Äæàãóïoâ, С.Б.Иванов и И.С.Лукан (53) 531.787 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 474716, кл. С 01 ? 9/08, 1973.

Авторское свидетельство СССР

N 1339423, 25.04.86. (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения— повышение точности. Величина измеряемого давления компенсируется упругими свойствами мембраны 1, она прогибается вместе с биморфной пьезоэлектрической пластиной (БПП) 3 внутрь корпуса 2. Передача энергии колебаний от излучающей БПП 3 к приемной

БПП 5 происходит через воздушный зазор между ними. Уровень сигнала, снимаемого с БПП 5 на вход усилителя

8, пропорционален площади перекрытия

БПП 3 и 5 и, соответственно, измеряемому давлению. 2 ил.

13849

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения и контроля давлений в системах управления технологическими процессами.

Целью изобретения является повышение точности.

На фиг.1 изображен датчик, разрез; на фиг.2 — сечение А-А на фиг. 1.

Датчик состоит из мембраны 1, закрывающей корпус 2. На стороне мембраны, обращенной внутрь корпуса, закреплена биморфная пьезоэлектрическая пластина 3 через демпфирующую прокладку 4, а на основании корпуса закреплена вторая биморфная пьезоэлектрическая пластина 5 через демпфирующую прокладку 6. Обе пьезоэлектрические пластины установлены перпендикулярно плоскости мембраны и параллельно друг другу со. взаимным перекрытием. Выход генератора 7 переменного напряжения подключен к пьезоэлектрической пластине 3, а пьезопластина 5 25 . соединена с входом усилителя 8.

Устройство работает следующим образом, Величина измеряемого давления P компенсируется упругими свойствами Зщ мембраны 1, она прогибается вместе с биморфной пьезоэлектрической пластиной 3 внутрь корпуса 2. При этом увеличивается площадь перекрытия пьезоэлектрических пластин 3 и 5.

Генератор 7 переменного напряжения возбуждает пьеэопластину 3. Передача энергии колебаний от излучающей биморфной пьезопластины 3 к приемной биморфной пьезопластине 5 происходит через воздушный зазор,.образованный между плоскостями двух пластин, Уровень сигнала, снимаемого с пьезопластины 5 на вход усилителя 8, пропорционален площади перекрытия

45 пьезоэлементов 3 и 5, а следовательно, и измеряемому давлению P. Закон изменения перекрытия пластин пропорционально измеряемому давлению P возможно изменять, задавая различные

79

2 геометрические формы пьезоэлектрическим пластинам 3 и 5.

Это позволяет, при необходимости„ получить линейную зависимость выходного напряжения от величины измеряемого давления, компенсировать нелинейности упругого элемента — мембраны 1, а также получить любой другой вид характеристики датчика, например логарифмическую, для согласования со вторичной аппаратурой.

Демпфирующие прокладки 4 и 6 поглощают паразитные колебания, распространяющиеся по мембране 1 и корпусу

2 от колеблющейся пьезопластины 3 к пластине 5.

Усилитель 8 увеличивает сигнал, снимаемый с пьезопластины 5 до стандартных уровней, необходимых для работы вторичной аппаратуры, Геометрическая форма пьезоэлектрических пластин, как уже указывалось, определяет вид передаточной характеристики датчика. Например, для полуА чения характеристики вида у — — —— х где А — постоянная величина, необходимо использовать один квадратный пьезоэлемент; а другой — треугольной формы; причем для увеличения крутизны передаточной характеристики необходимо использовать оба пьезоэлемента треугольной формы.

Формула изобретения

Датчик давления, содержащий полый цилиндрический корпус, на открытом торце которого установлена мембрана и два пьезоэлемента в виде пластин, расположенных параллельно одна другой, причем одна из них закреплена во внутренней полости корпуса, а другая — на мембране, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности, пьезоэлектрические пластины выполнены биморфными и установлены перпендикулярно плоскости мембраны с взаимным перекрытием.

1384979

Фиг. 2Составитель M.Æóêîâ

Техред М.Ходанич Корректор О.Кундрик

Редактор H.Ñïîáîäÿíèê

Заказ 1404/38 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4