Датчик импульсного давления

 

Союз Советскнк

Социалистических

Республик

ОПИСЛНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пн723416 (63 ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) ЗаЯвлено 29. 11.78 (2! ) 268 9477/18-10 (5f )M. Кл. с присоединением заявки K— (т 01 1 23/10

3Ъеударотвеииы6 комитет

СССР (23) Приоритет яо делам изобретений и открытий

Опубликовано 25.03.80. Бюллетень .% 11

Дата опубликования описании 27.03.80

f53) УДК 531.787 (088.8) П. В. Кевлишвили, И. Г. Давидян, E. H. Рыков, А. H. Шведчиков и Т. Я. Кефели (72) Авторы изобретения

Ордена Ленина институт физики земли им. О. Ю. Шмидта и Ордена Ленина институт химической физики АН СССР (7 l ) Заявители (54) ДАТЧИК ИМПУЛЬСНОГО ДАВЛЕН

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерению динамических давлений, и может быть исполь зовано в экспериментальной физике.

Известны датчики импульсного давле

5 ния, содержашие пьезоэлектрический преобразовательный элемент, закрепленный на волноводе, акустическое волновое сопротивление которого согласовано с преобразовательным элементом (1). При этом волновод может быть выполнен иэ керамики, кварца и т.п.

Недостатком такого датчика является низкая точность за счет малого времени . регистрации неискаженного сигнала.

Известны датчики, в которых волновод выполнен из металла свинца цинка, стали, и т.п. значительной длины $2).

Однако этот датчик имеет большие габаритыы.

Цель изобретения — повышение точности измерения и уменьшение габаритов датчика импульсного давления.

Эта цель достигается за счет того, что в датчике импульсного давления, содержашем пьезоэлектрический преобразовател ный элемент, закрепленный на торце акустического волновода иэ полимерного материала, волновод содержит твердый металлический наполнитель, количество которого уменьшается в направлении свободного торца волновода, причем в качестве полимерного материала использован полиолигокарбонатметакрилат, а в качестве наполнителя — порошок вольфрама.

На чертеже приведена пр,шципиальная схема предлагаемого датчика импульсного давления, Датчик состоит из пьезоэлемента 1 с верхним 2 и нижним 3 электродами, волновода из полимерного материала с неравномерно расположенным наполнителем корпуса 5, звукоизоляционных опорных колец 6, электрического высокочастогHo

ro разъема 7 и кабеля 8.

Датчик работает следуюшим образом.

7234

16

4 чика. Следовательно, датчик имеет улучшенные метрологические характеристики, 3

При воздействии регистрируемого импульса давления на пьезоэлемент 1 между электродами.2 и 3 возникает разность потенциалов, для регистрации которой датчик через кабель 8 подключается к им5 пульсному осциллографу., Пройдя через пьезоэлемент, упругая волна входит в акустический волновод 4 и распространяется в нем, постепенно ослабляясь, Дойдя до конца волновода, упругая волна отражается и возвращается к пьезоэлементу, на котором вторично возникает разность потенциалов, регистрируемая осциллографом. Амплитуда отраженного сигнала всегда меньше основного. Ее величина !5 определяется, главным образом, свойствами материала, из которого выполнен волновод. Время между основным и первым отраженными импульсами называется временем неискажаемой регистрации и опре- 20 деляется свойствами материала, из которого выполнен волновод-, и его длиной.

Благодаря тому, что к пьезоэлементу примыкает конец полимерного волновода с максимальным содержанием наполнителя, осуществляется их акустическое согласование, и па границе пьезоэлемента и волновода отсутствуют отраженные сигна- . лы, а накопитель существенно уменьшает энергию волны. В результате удается добиться увеличения неискажаемой регистрации сигнала и уменьшения габаритов датФормула изобретения

1. Датчик импульсного давления, содержащий пьезоэлектрический преобразовательный элемент, закрепленцый на торце акустического волновода и полимерного материала, отличаю щи йся тем, ч то, с целью повыш ен ия точности измерения за счет увеличения времени неискажаемой регистрации сигнала и уменьшения габаритов датчика, в материал акустического волновода введен твердый металлический наполнитель, который распределен в материале с уменьшением в направлении свободного торца волновода, 2 и . Датчик по и. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что в качестве полимерного материала использован полиолигокарбонатметакрилат, а в качестве наполнителя - порошок вольфрама.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Солоухин Р. И, Импульсный пьезодатчик давления, ПТЭ No 33, с. 170.

2. Авторское свидетельство СССР

N 391428, кл б. 01 - 9/08, 1970 (прототип) .

ЦНИИПИ Заказ 416/32

Тираж 1019 Подписное

Филиял ППП "Патент, г.Ужгород, ул. Проектная, 4