Датчик давления

 

Союз Советских

Социалистическими

Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву(22) Заявлено05.04.76 (21) 2344187110 с присоединением заявки №(23) Приоритет(43) Опубликовано 05,08,77.Бюллетень №29 (45) Дата опубликования описания 19.08.77

Гасударственный камитет

Сааета Министраа СССР па делам изааретений и аткрытий

13 (т2) Авторы изобретения

B. И. Бутов, С. А, Козицын, В. П, Макаричев и Ю. B. Чувыкин (71) Заявитель (54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, в частности к пьезоэлектрическим датчикам давления.

Известны датчики давления, содержащие

:пьезоэлемент в форме цилиндра, разделен-. 5 ный кольцевой прорезью глубиной 0,5 0,8 высоты цилиндра на внутреннюю цилиндрическую и внешнюю кольцевую части равной площади (11.

Известны также датчики давления, содер- 10 жащие корпус, мембрану и закрепленный между ними цилиндрический пьезоэлемент с электродами, выполненный с опорой в попе речной плоскости, разделяющей его на две симметричные части j2). Известные датчики 15 давления обладают большой чувствительностью к вибрациям изза наличия нескомпенсированной массы мембраны, В предла. аем м датчике для уменьшения влияния вибрации на результаты измерений 20 пьезоэлемент выполнен с цилиндрическими углублениями в торцах, внутренней опорной перегородкой между ними, разделяющей его на рабочую и виброкомпенсируюшую части, и с одним,иэ электродов виброкомпенсирую 25 щей части в виде набора полос. Виброкомпенсируюшая и рабочая части пьезоэлемента вы полнены с отношением толщин боковых стенок 0,5-0,7.

На фиг. 1 представлен датчик давления, разрез; на фиг. 2 - развертка наружной по верхности пьезоэлемента.

Датчик давления содержит корпус 1, мембрану 2 и пьезоэлемент цилиндрической фор» мы. Пьезоэлемент выполнен с цилиндрическими углублениями в торцах и внутренней опорной перегородкой 3 между ними, разделяющей его на рабочую 4 и виброкомпенсируюшую 5 части. Пьезоэлемент закреплен между мембраной 2 и основанием 6 корпуса 1 по торцу рабочей части 4 и в области перего» родки 3 соответственно.

Виброкомпенсируюшая 5 и рабочая 4 час ти пьезоэлемента выполнены с отношением толщин боковых стенок, равным 0,5-, 0,7.

Обе части электрически соединены встреч» но с учетом направления поляризации материала, из которого изготовлен пьезоэлемент.

На фиг. 1 показаны наружный 7 и внуч ренний 8 электроды виброкомненсирующей

567970

Фиг. 1 и электроды 9 и 10 рабочей части при одинаковом направлении поляризации обеих частей. Наружный электрод 7 части 5 выполнен в виде набора полос 11.

Датчик давления работает следующим

5 образом.

Ьыстропеременное давление воздействует только на рабочую 4 часть пьезоэлемента, вибрация - на рабочую 4 и виброкомпенсирующую 5 части. При действии вибрации в 1о рабочей 4 и компенсирующей 5 частях возникают обратно симметричные картины напряженных состояний. Благодаря этому сум. марный выходной сигнал датчика уменьшается до значения величины рассогласования, которая определяется разбросом электричео-. ких параметров примененных пьезоматериалов, например пьезомодуля и собственной емкости, а также величины массы деталей, скрепленных с рабочей частью пьезоэлемента. Под-2о соединением или изоляцией полос 11 электрода 7 виброкомпенсирующей части (например, с помощью токопроводящего клея) выравнивают выходные вибросигналы с рабочей и ,компенсирующей частей, получая при этом 25 минимальную величину виброчувствительности датчика.

Датчик давления увеличивает точность измерения быстропеременных и акустических

30 давлений в условиях воздействия больших виброускорений. о

Формула изобретения

Датчик давления, содержащий корпус, мембрану и закрепленный между ними цилиндрический пьезоэлемент с электродами, о т л и ч а .ю щ и и с g тем, что, с целью повышения точности за счет уменьшения влияния вибраций на результаты измерений, пьезоэлемент выполнен с цилиндрическими углублениями в торцах, внутрненней опорной перегородкой между ними, разделяющей его на рабочую и виброкомпенсируюшую чаоти, и с одним из электродов виброкомпенсирующей части в виде набора полос.

2, Датчик давления по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что компенсирующая и рабочая части пьезоэлемента выполнены с отношением толщин боковых стенок равным О, 5-0, 7.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 330363, кл. Q Ol L 9/08, 21.02.72, 2 ° Авторское свидетельство СССР № 317928 кл. G Ol L 9/08, 13.07.70.

567970

Составитель С. Чернявский

Редактор О. Филиппова Техред Н. Андрейчук Корректор А. Грипенк

Заказ 2791/31 Тираж 1101 Подписное

0НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4