Пьезоэлектрический преобразователь разности давлений

 

Се1оз Советскик Р (!1) 4747Ы ОЛ ИГРАНИ.

Республик ф ф Я@ ! !

1, 511. 1l. Кл. 601/9 08

G 0lI 3 00 !

I (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 02.04.73 (21) 1001885 18-! 0 с присоединением заявки— (23) Приоритет—

Опубликовано 25.06.75. Бюллстснь ¹ 23

Государствеииый комитет

Совета Мииистров СССР по делам изсбоетеиий и открв1тий (53) УДК 531.787.01 (088.8) Дата опубл 1кования оггпс-, I!IIÿ 2С.12.75. (72) . .вторн! изобретения

А. Л. Грохольский, Ж. К. По. Ищук и М. К). Буриченко

1(иевский ордена Трудового Кряснсго Знамени институт инженеров гражданской авиации (71) Заявитель (54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

РАЗНОСТН ДАВЛЕНИЙ

Изоб) стен!!с относится к области контрольно-.измсрнтечьной техн!!ки, В частности к пьезээлектр;!чсокнм,преобразователям давлен:I l ь элекз1рический сигнал.

Известны пьезоэлектрические преобразовя- 5 тели разности дявле11ий, содержащие ко1зп с, разделенный на две полости жестко закре::ленной Ilo контуру .мембраной, на,которой закреплен биморфный пьезоэлемент, включенный в схему генератора электрических коле- 1О баний.

В этих преобразователях частота генерируемых..колебян !й определяется воздсйствисм на механические характеристики металлической мембраны не только измеряемого перепада давлений, но и ряда возмущающих факторов (способ закрепления мембраны, степень предварительного натяжения мембраны, температурные изменения механических характеристик мембраны, гистерезисные явления мембраны).

Кроме того, жссткое закрепление мембраны по периметру снижает добротность колебательной системы за счет потерь энергии колебаний в области закрепления.

Цель изобретения — повысить чувствительность и точность измерения.

Это достигается тем, что корпус разделен на две полости биморфным пьезоэлементо I, выполненным в виде двух герметично соединен ых по контуру кольцевой прокладкой пьезопластип, одна из которых имеет центральнос огверстие, сообщающее внутреннюю полость пьезоэлемента с измеряемой средой через отверстие в по "îé стойке, один конец которой жестко закреплен на указаш|ой пьсзопластнне. а второй — на корпусе преобразователя.

На чертеже схематично показана конструк. цня предлагаемого преобразователя.

Преобразователь состоит из корпуса 1, разделенного на две ."!олости 2 и 8 бнморфны

:;ьезоэлсментом 4, выполненным B виде двух герметично соединенных по контуру кольцсB 311 1p0I(l l l I!0I1 5 Ibe3011ла стнн 6 11 7, пр иче: 1 в нл!!""-тине 7 имеется централы1ое отверстп»

8, сообща1ощсс внут1рспнюю полость 3 пьез;.элемента с измеряемой средой через отверстие в полой стойке 9, од!пи конец которой жестко закре!!лен на пьезопластине 7, а другой на корпусе I. Бпморфный пьезоэлемент включен в схему генератора электрических колебаний и является пьезоэлектрическим pc"-.îíàòîðoì, поэтому частота собственных колебаний стойки 9 должна быть намт1ого больше рабочих частот резонатора.

Работа преобразователя происходит следующим образом.

474716

Hip сд м е т,н з о о р ете н и я

1 / с

2.т In где с — жесткость, т — масса.

Составитель О. Никиточкина

Техред Л. Казачкова

Редактор О. Стенина

Корректор И. Симкина

Заказ 1109/1647 Изд. № 813 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент>

С помощью электрической схемы в пьезоэлектрическом резонаторе возбуждаются собственные колебания, частота которых определяется по следующей формуле:

При подаче во внуTipcHIIIolo полость 3 резонатора измеряемого давления под действием разности давлений, действующих на наружпу1о и внутренние поверхности резонатора, измеряется его поперечное сечение, т. е. изменяется его жесткость, а следовательно, и частота его собственных колебаний, по которой и определяют величину измеряемой разности давлений.

Пьезоэлектрический преобразователь раз ности давлений, содержащий корпус, разделенный па две полости элементом, воспринимающим измеряемые давления, и биморфный пьезоэлемент, включенный в схему генератора, отличаюи4ийся тем, что, с,целью IoBbIIIIBH IIII чувствительности и точности измерения, в Heì корпус разделен на две полости биморфным пьезоэлементом, выполненным в виде двух герметично соединенных по контуру кольцевой прокладкой пьезопластин, одна из которых имеет центральное отверстие, сообщающее вну15 тренщою полость пьезоэлемента " измеряемой средой через отверстие в полой стойкие, один конец которой жестко за креплен на указанной ньсзопластине, а второй —,на корпусе

20 нреооразователя.