Пьезоэлектрический датчик давления

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

fsf>s 6 01 1 9/08, 23/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4683870/10

- (22) 25.04.89 (46) 07.06.91. Бюл, М 21 (72) О.В.Ивановский (53) 531.787(088.8) (56) Агейкин Д.И, Датчики контроля и регулирования. — М.: Машиностроение, 1965, с.

215. (54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК

ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к технике измерения быстропеременных давлений датчи,, SU,, 1654698 А1 ками с пьезоэлектрическими преобразователями и позволяет повысить точность и стабильность характеристик датчика. Датчик содержит четыре пьезоэлектрических элемента 4 в виде дисков, которые укреплены на противоположных гранях металлического куба 5 и имеют силопередающие элементы 3. Куб с пьезоэлементами размещен без зазоров внутри глухой цилиндрической оболочки, образующей упругий разделитель, подвергающийся воздействию давления, 2

Ql

° Ь

О

С)О ! !.

1654698

Изобретение относится к технике измерения быстропеременных давлений, Целью изобретения является повышение точности и стабильности характеристик датчика за счет исключения механической нестабильности элементов крепления пьезопреобразователя, а также влияния жесткости и массивности места установки датчика, На фиг,1 изображен датчик, продольный разрез; на фиг.2 -разрез А — А на фиг.1.

Пьезоэлектрический датчик давления (фиг.1) состоит из корпуса 1 с выполненной за одно целое с ним глухой цилиндрической оболочкой 2, внутри которой установлен с предварительным натягом пьезопреобразователь, состоящий из четырех стальных силопередающих элементов со сферической внешней поверхностью шаровых сегментов 3 (фиг.2), припаянных к четырем дискам 4 из пьезодиэлектрика, например кварца. С другой стороны диски 4 припаяны электрически однополярными сторонами к металлическому кубу 5. Металлический куб

5 электрически соединен жестким проводником 6 с электрическим разъемом 7. Резиновое уплотнение 8 удерживается распорной втулкой 9, разрезанной вдоль по образующей. Электрический разъем 7 ввернут в дистанционную втулку, Пьезопреобраэователь датчика давления устанавливается в собранном виде вместе с резиновым уплотнением 8, распорной втулкой 9, электрическим разъемом 7 и дистанционной втулкой внутрь корпуса 11 и упругой оболочки 2, Диаметральные размеры по точкам контакта шаровых сегментов

3 превышают внутренний диаметр упругой оболочки 2 на величину предварительного натяга.

Быстропеременное давление передается через упругую оболочку 2 (фиг.1) симметрично на все диски 4, наводит в них однополярные электрические заряды, которые создают на раэьеме 7 относительно корпуса 1 переменную ЭДС выходного сигнала.

Динамические характеристики механической части измерительной системы пред5 лагаемого пьезоэлектрического датчика определяются элементами, не зависящими от установочных элементов, например от момента затяжки реьбовых клеплений, а также динамических и механических харак10 теристик места его установки, поскольку отсутствует зависящая от них реакция опоры на .чувствительный элемент, Вследствие этого динамический характеристики такого пьезоэлектрического датчика и его чувстви15 тельность оказываются более стабильными, чем известных пьезоэлектрических датчиков давления, что приводит и повышению точности измерения быстропеременных давлений.

20 Благодаря тому, что диски 4, изготовленные из пьезодиэлектрика, опираются через шаровые сегменты 3 на упругую оболочку 2, образуется обратимая электромеханическая колебательная система с ма25 лым декрементом затухания, что позволяет, используя обратный пьезоэффект, возбуждать ее на всех частотах вплоть до собственной резонансной частоты.

30 Формула изобретения

Пьезоэлектрический датчик давления, содержащий корпус, упругий разделитель и пьеэопреобразователь, соединенный с упругим разделителем через силопередаю35 щий элемент со сферической внешней поверхностью, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и стабильности характеристик, в нем пьезопреобразователь выполнен из четырех дисковых

40 пьезоэлементов, укрепленных совместно с соответствующими силопередающими элементами на противоположных гранях металлического куба, который размещен без зазоров внутри глухой цилиндрической обо45 лочки, образующей упругий разделитель, 1654698

4-Д

Составитель О,Полее

Редактор О.Юрковецкая Техред М.Моргентал Корректор Л.Бескид

Заказ 1946 Тираж 362 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101