Датчик давления

 

Союз Советскмн

Соцмапмстмческмк

Республик

ОПИСАНИЕ 723412

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву ¹ 324, 532 (22) Заявлено 06.01.75 (21) 2093146/18-10 (5! ) М. Кл.

G 01 L 9/12 с присоединением заявки №

Государственный комитет (23) Приоритет ло делам изобретений н открытий

Опубликовано 25,03.80. Бюллетень № 11 (53) УДК 531 787 (088 8) Дата опубликования описания 27.03.80 (72) Автор изобретения

В. P. Варданян

Ереванский политехнический институт им. К. Маркса (71) Заявитель (54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к контрольйо -иэмерительной технике, в частности к датчикам региатрацига давления воздушных ударных волн.

В основном авт. св. М 324532 описан е S датчик давления, который, снабжен стержнем, размешенным соосно с цилиндром корпуса и образуюший с ним и силопередаюшей подушкой тороидальный резонатор. Измеряемое давление, дейстуюшее на силопередаюшую подушку, вызывает изменение

% расстояния между торцом стержня и рабочей частью основания силопередаюшей подушки, что приводит к изменению емкости колебательного контура тороидального ре- >5 эонатора, по выходной величине напряжения которого и судят об измеряемом давлении. Емкость колебательного контура может изменяться как из-за прогиба силопередаюшей подушки, так и из-за продоль-щ ной деформации упругого элемента (корпуса резонатора). Для создания малоинерционных датчиков давления в устройстве использую продольную деформацию упругого элемента и исключают деформацию силопередаюшей подушки.

Однако частотные свойства этого датчика не очень высоки, так как они обусловлены диаметром корпуса резонатора.

Кроме того силопередаюшая подушка, имея большие размеры, не обеспечивает возможности измерения давления набегаюших воздушных ударных волн в данной точке пространства.

Бель изобретения — повышение быстродействия датчика.

Эта цель достигается тегл, что в предлагаемом датчике давления силопередаюшая подушка имеет с каждой стороны коль цевой паз глубиной более половины трлшины подушки, расположенный соосно со стержнем.

Для получения более высокой чувствительности воздушный зазор частично заполнен диэлектриком.

На чертеже представлен предлагаемый резонаторный датчик давления, разрез, Ф ор мула изобретения

3 72341

К цилиндрическому корпусу 1 резонатора крепится специально изготовленная подушка 2 (мембрана). С обеих сторон силопринимающей подушки выточены два соосно расположенных кольцевых паза 3 и 4 с различными диаметрами. В центре цилиндрического корпуса соосно расположен стержень 5, на торцовую часть которого прикрепляется диэлектрический слой

6 из слюды. Между торцом стержня 5 и о поверхностью подушки 2 образуется воздушный зазор 7, К тороидальному резонатору подводятся две кабельные линии 8 и

9, одна из которых служит для ввода СВЧэнергии от генератора 10, а другая - для 15 вывода через детектор 11. Участок силопередающей подушки 12, отмеченный пунктирной линией; .можно, выполнить пустоте.лым для улучшения. частотных свойств.

Геометрические размеры подушки 2 с выточенными пазами 3 и 4, а также размеры цилиндрического корпуса 1 подобраны так, что при приложении силы Р деформируется только тонкая цилиндрическая стенка, образованная между двумя пазами 3 и 4. Нижняя поверхность чувствительного элемента подушки 2, перемещаясь плоско-параллельно по отношению торца стержня 5, изменяет воздушный зазор

7 и тем самым изменяет значение сосре- ЗО доточенной емкости тороидального резонатора. В результате этого .изменяется знаМ

2 Д чение выходного напряжения, получаемого после детектора 11, В резонаторе емкостный зазор состоит из двух слоев диэлектрика 6 и 7 (слюда и воздух). Из-аа наличия слюдяного диэлектрика относительное изменение емкости будет гораздо больше, чем при отсутствии его. Естественно, больше будет относительное изменение частоты резонаторного датчика.

Наибольшая чувствительность получается, когда датчик настроен на уровне

0,82 выходного напряжения, получаемого при резонансе.

Тороидальный резонаторный датчик частотой 320 МГц был применен для регистрации давления набегающих воздушных ударных волн и показал большое быстродействие и чувствительность, а также высокое соответствие зарегистрированной волны, обусловленной в данной точке пространства.

Датчик давления по ав.св. %3Л4532, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в нем силопередающая подушка имеет с каждой стороны кольцевой паз глубиной более половины толщины подушки, расположенный соосно со стержнем.

ПНИИПИ Заказ 416/32 Тираж 1019 Подписное

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