Устройство для измерения давления

 

СВОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

< 11 1 G 01 1. 9/08

5 "1 ь ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4135777/24-10 (22) 16. 10. 86 (46) 07. 10,88. Бюп. В 37 (71) Алтайский политехнический институт им. И.И.Ползунова (72) П.И.Госьков, А.П.Ситников и А.П.Лежнев (53) 531.787(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 90 1864, кл. G 0 1 1 9/08, 1980.

Авторское свидетельство СССР

N- 1045023, кл. G О1 Ь 9/08, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к силоиэ" мерительной технике и позволяет повысить точность измерений давления и механических усилий за счет снижения взаимовлияния дифференциальных областей пьезоэлемента в процессе их последовательного возбуждения. Для этого в устройстве для измерения давления, содержащем пьезоэлемент 1 с первой 2 и второй 3 дифференциальными обкладками на одном металлизиро„„SU„„1428960 A 1 ванном торце, возбуждающий генератор

6, подключенный через первый 4 и второй 5 коммутаторы к первой и второй дифференциальным обкладкам соответственно, схему 9 управления, содержащую последовательно соединенные генератор 10 тактовых импульсов, счетчик

1l импульсов, распределитель 12 импульсов и схему 15 обработки с индикатором 16, первая и вторая дифференциальные обкладки пьезоэлемента

1 соединены с его общей обкладкой через третий 7 и четвертый 8 коммутаторы соответственно. Управляющие входы коммутаторов 7 и 8 подключены сост" ветственно к второму 14 и первому 13 Ж выходам схемы 9 управления. Схема 15 обработки выполнена в виде измерителя отношения частот. Новым в устрой" ( стве является электрическое демпфирование невозбуждаемой области пьеэо- Я элемента 1 путем подключения дифференциальной обкладки этой области .к общей обкладке пьезоэлемента в момент возбуждения другой области, а! 428960 также измерение отношения резонансных частот дифференциальных областей пьезоэлемента с помощью измерителя

15, что снижает воздействие основных

Изобретение относится к силоизмеоительной технике и может быть использовано для измерения давления и механических усилий.

Цель изобретения — повышение точ- 5 ности измерений эа счет снижения взаимовлияния дифференциальных областей пьезоэлемента в процессе их последователы1ого возбуждения.

На чертеже изображена схема уст—

10 ройства.

Устройство содержит пьезоэлемент

1 с первой 2 и второй 3 дифференциальными обкладками, первый 4 и вто— рой 5 коммутаторы, возбуждающий генератор 6, третий 7 и четвертый 8 коммутаторы, схему 9 управления, состоящую из последовательно соединенных генератора 10 тактовых импульсов, 20 счетчика 11 импульсов и распределителя 12 импульсов, выходы 13 и 14 которого являются выходами схемы 9 управления, а также последовательно соединенные измеритель 15 отношения частот и индикатор 16. Первая " и вторая 3 дифференциальные обкладки пьезоэлемента 1 подключены соответственно через первый 4 и второй 5 коммутаторы к возбуждающему генератору 6, а через третий 7 и четвертый 8 коммутаторы соответственно к общей обкладке пьезоэлемента 1. Первый выход 13 схемы 9 управления соединен с управляющими входами первого 4 и четвертого 8 коммутаторов и с первым управ- 35 ляющим входом измерителя 15 отношения частот, а второй выход схемы 9 управления соецинен с управляющими вхоцами второго 5 и третьего 7 коммутаторов. Второй управляющий вход.измерителя 15 отношения частот.подключен к выходу генератора 10 тактовых импульсов схемы 9 управления, а вход измерителя 15 отношения частот под-ключен к выходу возбуждающего генера- " тора 6. дестабилизирующих факторов — таких, как старение иьеэокерамики и влияние температуры, и повышает точность измерений. 1 ил.

Устройство работает следующим образом.

Схема 9 управления формирует сигналы для управления измерителем 15 отношения частот, а также коммутаторами 4, 5 и 7, 8. Первый 4 и второй

5 коммутаторы поочередно подключают дифференциальные обкладки 2 и 3 пьезоэлемента 1 к возбуждающему генератору 6, осуществляя последовательное возбуждение дифференциальных областей пьезоэлемента 1. Невоэбуждаемая область при этом демпфируется с помощью коммутаторов 7 и 8. Резонансная частота возбуждаемой области с выхода возбуждающего генератора 6 поступает на вход измерителя 15, который вычисляет отношение резонансных частот двух областей пьезоэлемента 1 и выдает результат на инди-. катор 16. При отсутствии измеряемого давления на пьезоэлемент 1 резонансные частоты каждой дифференциальной . области равны резонансной частоте ненагруженного пьезоэлемента. Под действием измеряемого давления резонансные частоты дифференциальных областей смещаются асинхронно относи- . тельно резонансной частоты ненагруженного пьезоэлемента 1, в результате чего выходной сигнал изменяется пропорционально изменению измеряемого давления.

Благодаря тому, что выходной сигнал в виде отношения резонансных частот двух дифференциальных областей пьезоэлемента менее подвержен воздействию основных дестабилизирующих факторов (таких, как старение пьеэо" керамики и влияние температуры), а также благодаря снижению взаимовлияния дифференциальных областей пьезоэлемента в процессе их последовательного возбуждения за счет электрического демпфирования невозбуждаемой области, что исключает появление п

1428960 разитных сигналов на невозбуждаемой обкладке, повышается точность измерений давления.

Составитель И.Сумцов

Техред Л.Сердюкова Корректор М,Демчик

Редактор Е.Папп

Заказ 5115/38 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по .делам изобретений и открытий

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

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

5 формул а изобретения

Устройство для измерения давления, содержащее пьезоэлемент с первой и второй дифференциальными обкладками ip на одном металлизированном торце, возбуждающий генератор, подключенный через первый и второй коммутаторы к первой и второй дифференциальным обкладкам, соответственно, схему управ- )Б ления, содержащую последовательно соединенные генератор тактовых импуль-. сов, счетчик импульсов и распределитель импульсов, а также схему обработки с индикатором, причем управляю- gp щие входы первого и второго коммутаторов подключены соответственно. к первому и второму выходам схемы упI равления, о тлич ающе е с я тем, что, с целью повышения точности измерений за счет снижения взаимовлияния дифференциальных областей пьезоэлемента в процессе их последовательного возбуждения, первая и вторая дифференциальные обкладки пьезоэлемента соединены с его общей обкладкой через третий и четвертый коммутаторы соответственно, а схема обработки выполнена в виде измерителя отношения частот, причем сигнальный вход схемы обработки соединен с выходом возбуждающего генератора, ее управляющие входы соединены соответственно с выходом генератора тактовых, импульсов и с одним из выходов распределителя импульсов, а управляющие входы третьего и четвертого коммутаторов подключены к второму и первому выходам распределителя импульсов соответственно.