Датчик давления

 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к датчикам давления, и позволяет повысить точность измерения акустического давления и расширить частотный диапазон. Это достигается тем, что мембрана 3 виброкомпенсирующего элемента по периметру между пьезоэлементом 5 и стенкой основания выполнена с отверстиями 6, причем к наружному торцу мембраны 3 с помощью гайки 10 поджат стакан 7, дно которого выполнено с вырезами для регулировки, во внутренней полости которого расположен подвижный экран 9. При настройке поворотом стакана 7 изменяют проходное сечение отверстий 6 на мембране 3 и перемещением экрана 9 изменяют объем замембранной полости тем самым достигается уменьшение и сдвиг по частоте резонанса межмембранной полости и демпфирование колебаний мембраны 3. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (5i) 5 G 01 Ь 9/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4375896/24-10 (22) 25. 11.87 (46) 23.01.90. Бюп. !(3 (72) Ю.В.Чувыкин, С.А. Козицын и И.П.Винокуров (53) 531.787 (088.8) (56) Патент Японии М 58-16 1848, кл. Н 04 R 1/40, !985. (54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к датчикам давления, и позволяет повысить точность измерения акустического давления и расширить частотный диапазон.

Это достигается тем, что мембрана 3 виброкомпенсирующего элемента по пе2 риметр у между пьезоэлементом 5 и стенкой основания выполнена с отверстиями 6, причем к наружному торцу мембраны 3 с помощью гайки 10 поджат стакан 7, дно которого выполнено с вырезами для регулировки и во внутренней полости которого расположен подвижный экран 9. При настройке по воротом стакана. 7 изменяют проходное сечение отверстий 6 на мембране 3 и перемещением экрана 9 изменяют объем замембранной полости, тем самым достигается уменьшение и сдвиг по частоте резонанса межмембранной полости и демпфирование колебаний мембраны 3.

2 ил. з 1538066

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения давлений в широком диапазоне частот в условиях взаимодействия вибрацнонных нагрузок.

Целью изобретения является повышение точности измерения и расширение частотного диапазона.

На фиг. 1 изображен предлагаемый

1 датчик, общий вид разрез.; на фиг. 21 сечение А-А на фиг. 1.

Датчик состоит из корпуса 1, рабо.— чего и компенсирующего чувствительных элементов в виде колпачковых мембран 2 и 3 с жесткосвязанными с ними, соответственно рабочим 4 и компенсирующим 5 пьезоэлементами, причем мембрана 3 по периметру между пьезо- 2< элементом 5 и стенкой основания выполнена с отверстиями 6, стакана 7, дно которого выполнено с вырезами 8 ( для регулировки, подвижного экрана 9 и гайки 10.

Датчик работает следующим образом.

Измеряемое акустическое давление, воздействуя на рабочую мембрану 2, вызывает ее деформацию. Деформация передается на связанный жестко с мембраной 2 пьезоэлемент 4, на электродах которого возникает заряд. Вибрационные ускорения вызывают деформацию как рабочей 2, так и виброкомпен-, 35 сирующей мембраны 3 и жестко связан( ных с ними соответственно рабочего 4 и компенсирующего 5 пьезоэлементов, на электродах которых возникают электрические заряды противоположного зна ка, которые компенсируют друг друга.

Под воздействием измеряемого акустического давления и вибрацнонных ускорений мембраны 2 и 3 рабочего и компенсирующего элементов колеблются с

f определенной амплитудой и частотой.

На частотах, совпадающих или близких к резонансной частоте, в межмембранной полости возникают резонансные колебания которые вызывают дополниь

50 тельные синфазные механические, а следовательно, и электрические заряды на рабочем 4 и виброкомпенсирующем 5 пьезоэлементах, нарушая условия полной виброкомпенсации. Во время 55 изготовления при настройке и регулировке осуществляют следующие операции: поворотом регулировочного стакана.7, изменяя сечение отверстий

6 на мембране 7 виброкомпенсирующего элемента и перемещением экрана 9 во внутренней полости стакана, достигается уменьшение и сдвиг по частоте резонанса межмембранной полости и демпфирование колебаний мембраны 7 виброкомпенсирующего элемента за счет полученного регулировкой волнового сопротивления отверстий 6 и подключения дополнительной полости, образованной подвижным экраном 9, стаканом 7 и мембраной 3 виброкомпенсирующего элемента. Таким образом, достигается требуемая частотная и виброчастотная характеристики, расширяется частотный диапазон измерения, выравнивается виброчастотная характеристика виброкомпенсирующего элемента, улучшаются условия виброкомпенсации. Предлагаемая конструкция датчика обладает следующими техническими преимуществами:

1) . Повышается точность измерений,, уменьшается неравномерность АЧХ в рабочем диапазоне частот.

2) Уменьшается виброэквивалент, выравнивается виброчастотная характеристика в рабочем диапазоне частот.

Формула изобретения

Датчик давления, содержащий корпус, в котором установлены воспринимающий давление чувствительный элемент в ви;,с де первой колпачковой мембраны и компенсирующий чувствительный элемент в виде второй колпачковой мембраны с утолщенными основаниями, при этом основания мембран обращены торцами

\ навстречу друг другу, а на мембранах с:внутренней стороны закреплены пьезоэлементы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения частотного диапазона, он снабжен регулировочным стаканом, в дне которого выполнены сквозные вырезы, а торец закрыт подвижным экраном, при этом стакан с помощью гайки дном поджат к второй колпачковой мембране, в которой по периметру между пьезоэлементом и стенкой основания выполнены отверстия, 1538066

Составитель Н.Матрохина

Техред Л.Сердюкова Корректор М.-Шароши

Редактор В.Бугренкова

Заказ 164,Тираж 461 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