Пьезоэлектрический преобразователь давления

 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к пьезоэлектрическим преобразователям давления, и позволяет повысить точность измерений за счет уменьшения влияния сил обжатия корпуса, деформаций объекта установки и статического давления. Пьезоэлектрический преобразователь давления содержит корпус с цилиндрическим опорным элементом 1, установленный на нем чувствительный пьезоэлемент 2, и оболочку 3, охватывающую с кольцевым зазором 4 опорный элемент и пьезоэлемент 2, причем в опорном элементе 1 и пьезоэлементе 2 выполнена кольцевая канавка 5 с внутренним диаметром, равном 1/3 диаметра опорного элемента. Длина канавки в опорном элементе составляет 0,73-1,0 его диаметра. Канавка разделяет цилиндрический опорный элемент на внутреннюю часть 6 и наружную часть 7. Измеряемое давление передается через мембрану 9 на пьезоэлемент 2, с электродов 8 которого снимается выходной сигнал. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (504 С 01

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTQPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4319122/24-10 (22) 20.07.87 (46) 23.09 ° 89. Бюл. У 35 (72) Л.П. Шингель (53) 531.787(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 972282, кл. G 01 L 49/08, 1981. (54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к пьезоэлектрическим преобразователям давления, и позволяет повысить точность измерений за счет уменьшения влияния сил обжатия корпуса, деформаций объекта установки и статического давления, Пьезоэлектрический преобразова„„SU„„1509648 А 1 тель давления содержит . корпус с цилиндрическим опорным элементом 1, ус- тановленный на нем чувствительный пьезоэлемент 2, и оболочку 3, охватывающую с кольцевым зазором 4 опорный элемент и пьезоэлемент 2, причем в опорном элементе I и пьезоэлементе 2 выполнена кольцевая канавка 5,с внутренним диаметром, равном 1/3 диаметра опорного элемента. Длина канавки в опорном элементе составляет

0,73-1,0 его диаметра, Канавка разделяет цилиндрический опорный элемент на внутренюю часть 6 и наружную часть 7.

Измеряемое давлениепередается через мембрану 9на пьезоэлемент 2,с электроЖ дов 8 которого снимается выходной сигнал. I ил.

Формула изобретения

Пьезоэлектрический преобразова— тель давления, содержащий корпус с цилиндрическим опорным элементом, на котором установлен пьезоэлемент, и охватывающую их с зазором цилиндрическую оболочку, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьппения точности измерений, в нем в пьезоэлементе и в цилиндрическом опорном элементе выполнена кольцевая канавка на всю тОлщину пьезоэлемента, а в опорном элементе на длину 1=0,73-1D, где Эп — диаметр опорного элемента, при этом внутренний диаметр Dе кольцевой канавки удовлетворяет соотношению Эь, равном 1/3 Рп.

Составитель Н, Матрохина

Редактор Г. Волкова Техред М.Моргентал Корректор M. лароши

Заказ 5795/34 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

3 150964

Изобретение относится к измерительной технике, а точнее к области измерения переменных давлений с использованием пьезоэлектрических преобра5 зователей давления, и может быть использовано для высокоточных измерений давления в ударных трубах в рабочих эталонах при научных исследованиях и т.д. l0

Целью изобретения является повышение точности измерений давления.

На чертеже изображен преобразователь, общий вид.

Пьезоэлектрический преобразователь 15 давления содержит корпус с цилиндри" ческим опорным элементом 1, установленный на нем чувствительный элемент

2, и оболочку 3, охватывающую с кольцевым зазором 4 опорный элемент и 20 чувствительный пьезоэлемент 2.

В опорном элементе 1 и пьезоэлементе 2 выполнена кольцевая канавка 5, делящая опорный элемент 1 на внутреннюю часть 6 и наружную часть 7.

Кольцевая канавка 5 выполнена на диаметре D8, равном 1/3 внутреннего диаметра D„. Длина канавки в опорном элементе составляет 0,73-1,0 диаметра D H В данном варианте преобразова- 30 теля чувствительный пьезоэлемент выполнен в виде дисков кварца Х среза, сигнал снимается с электродов 8 (тоководы, изоляторы не показаны), измеряемое давление передается через мем- 35 брану 9.

Преобразователь работает следующим образом.

При измерении давления механические напряжения от измеряемого дав- . 40 ления передаются на чувствительный пьезоэлемент 2 через мембрану 7, а

8 4 механические напряжения от сил обжатия корпуса, деформаций объекта установки и от статического давления передаются через опорный элемент 1, имеющий кольцевую канавку 5, при этом окружающая оболочка 3 и кольцевой зазор 4 приводят к тому, что механические напряжения от сил об>катия корпуса и деформация объекта установки передаются на чувствительный пьезоэлемент 2 только через опорный элемент 1, На электродах 6 возникает заряд, обусловленный напряжениями и деформациями чувствительного пьезоэлемента 2, вызванными измеряемым давлением, и заряд, обусловленный силами обжатия корпуса и деформациями объекта установки, причем эти деформации эффективно затухают в цилиндрическом опорном элементе 1, что позволяет повысить точность преобразователя, снизив погрешность.