Устройство для измерения давления

 

Устройство для измерения давления может быть использовано в системах управления пульсациями давления в пневматиче - ских виброизоляторах и трубопроводах, устанавливаемых на-транспортных объектах . С целью расширения частотного диапазона в нем имеется охватывающая корпус 1 упругая оболочка, закрепленная герметично с одной стороны со стенками второй камеры , а с другой с фланцем 5. При этом воспринимающий давление элемент выполнен в виде поршня 2 с площадью, большей площади пьезоэлементов 3, внутренняя полость первой камеры сообщена каналом с измеряемой средой, а груз 6 выполнен одинаковой массы с поршнем 2. 1 ил.

союз сОВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 011 9/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР.; )АЗЫ

ЕИ"."Л-й

Я, Е.-gA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4364373/10 (22) 17,12.87 (46) 07.01.91. Бюл. N 1 (71) Институт машиноведения им. А.А, Благонравова (72) M.Ä.Ãåíêèí, С.В.Кравченко, 3.Л.Рымалов, А,Г.Чистяков и В.В.Яблонский (53) 531,787 (088.8) (56) Проектирование датчиков для измерения механических величин. Под редакцией

Е.П.Осадчего. М,: Машиностроение, 1979, с. 201; рис. 8.17. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ (57) Устройство для измерения давления мо. Ж,, 1619ОЗОА1 жет быть использовано в системах управления пульсациями давления в пневматических виброизоляторах и трубопроводах, устанавливаемых на транспортных объектах. С целью расширения частотного диапазона в нем имеется охватывающая корпус 1 упругая оболочка, закрепленная герметично с одной стороны со стенками второй камеры, а с другой с фланцем 5. При этом восп-. ринимающий давление элемент выполнен в виде поршня 2 с площадью, большей площади пьезоэлементов 3, внутренняя полость первой камеры сообщена каналом с измеряемой средой, а груз 6 выполнен одинаковой массы с поршнем 2. 1 ил.

1619080

30

35.

Изобретение относится к области измерения пульсаций давления в широком диапазоне частот и может быть использовано в системах управления пульсациями давления в пневматических виброизоляторах и трубопроводах, устанавливаемых, например, на транспортных объектах, Цель изобретения — увеличение чувствительности и расширение частотного диапазона.

На чертеже изображена конструктивная схема устройства.

Устройство содержит корпус 1, поршень 2, закрепленный через пьезоэлемент

3 с основанием корпуса 1, в поршне 2 имеется дроссельное отверстие 4, Корпус 1 соединен с камерой 5, внутри которой расположен груз 6, закрепленный через дополнительный пьезоэлемент 7 к основанию камеры 5, выход пьезоэлемента 3 соединен с входом усилителя 8 (напрямую или через конденсатор), а выход дополнительного пьезоэлемента 7 соединен с входом усилителя 8 напрямую или через конденсатор 9.

Устройство работает следующим образом, Переменное давление действует на поршень 2, который давит на пьезоэлемент

3, с выхода которого электрический заряд поступает на усилитель 8. Благодаря большой площади поршня 2 чувствительность устройства увеличивается.

При больших низкочастотных пульсациях давления (например, при установке преобразователей давления в пневматических виброизоляторах, устанавливаемых на транспортных объектах) наличие дроссельного отверстия позволяет расширить частотный диапазон работы. Объясняется это тем, что при периодических наклонах транспортных механизмов в пневматическом виброизоляторе возникают низкочастотные пульсации давления (НЧ-помехи), которые пропорциональны весу транспортных механизмов. Для тяжелых транспортных механизмов НЧ-помехи достигают десятков тонн на один виброизолятор, Подлежащие измерению рабочие пульсации давления, возникающие при работе транспортного механизма, обычно значительно меньше

НЧ-помехи.

Кроме того, погрешность в измерении давления вносит ускорение массы поршня

2, вызываемое вибрациями транспортного объекта. Для уменьшения этой погрешности в конструкцию введен груз 6 и дополнительные пьезоэлементы 7, чувствительность которых должна быть равна чувствительности к вибрациям пьезоэлемента 3, Для простоты массу груза 6 выбирают равной массе поршня 2, а параметры пьезоэлементов 3 и 7 выбираются одинаковыми или их чувствительности подбираются равными с помо щью конденсатора 9. В ыходы пьезоэлементов 3 и 7 соединены таким образом, что заряды их вычитаются. На пьезоэлемент 3 действуют как пульсации давления, так и силы инерции массы поршня 2 при колеСаниях транспортного объекта, а на пьезоэлемент 7 — только силы инерции груза 6, поэтому электрический сигнал на входе усилителя 8 пропорционален только пульсации давления в пневмоизоляторе транспортного объекта. Точность компенсации вибрационных помех достигается также тем, что пьезоэлементы 3 и 7 крепятся практически в одних и тех же точках, т.е. при вибрации транспортного объекта груз 6 и поршень 2 имеют одинаковые возмущения.

Формула изобретения

Устройство для измерения давления, содержащее корпус, в котором выполнены первая камера, сообщенная с измеряемой средой, и вторая герметичная камера, расположенные в соответствующих камерах первый и второй пьезоэлектрические преобразователи, включающие каждый закрепленные на корпусе и зеркально расположенные друг относительно друга пьезоэлементы, при этом к пьезоэлементам в первой камере прикреплен воспринимающий давление элемент, а к пьезоэлементам во второй камере — груз, причем электрически пьезоэлементы включены встречно, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения чувствительности и расширения частотного диапазона, в него введены охватывающая корпус с воэможностью сжатия упругая оболочка, закрепленная герметично с одной стороны со стенками второй камеры, а с другой — с введенным в устройство фланцем, при этом воспринимающий давление элемент выполнен в виде поршня с площадью, большей площади пьезоэлементов, внутренняя полость первой камеры сообщена каналом с измеряемой средой, а груз выполнен одинаковой массы с поршнем.