Резонатор для частотных датчиков давления

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик р g 2 а 01 1, aS!00

I (6() Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 0%10.78 (21) 2671931/18-10 с присоединением заявки Мо

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 050480. Бюллетень ¹ 13 (5З) Уд((533 ° 787 (088. 8) I

Дата опубликования описания 05.04.80 (72) Авторы изобретения

И. A. Горенштейн и О. Н. Филатова (71) Заявитель (54) РЕЗОНАТОР ДЛЯ ЧАСТОТНЫХ ДАТЧИКОВ ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в частотных датчиках, в которых в качестве основного измерительного преобразователя ис- S пользуются тонкостенные цилиндрические резонаторы, в частности в датчи- ках давлений жидких и газообразных сред.

Известны резонаторы с тонкостенным1О цилиндрическим активным (колеблющимся) участком, выполненным из ма- териалов или сплавов, имеющих изотропную поликристаллическую структу-" ру (1) ° 11

Недостаток таких резонаторов расщепление спектра форм и частот их собственных колебаний вследствие технологических отклонений параметров резонатора (толщины стенки и других 2() геометрических размеров; однородности физических свойств материала и др.) от их номинальных значений.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является 25 резонатор с активным участком, вдоль образующих которого выполнены ребра (2) .

Недостатком такого резонатора йвлйетсй то, что под действием давле-30

2 ния в материале резонатора возникают не только деформации растйжений-сжатий, но и изгибные деформации постоянного знака, что приводит к понижению .точности преобразования давления в частоту.

Цель изобретения — повышение точности преобразования давления в частоту собственных колебаний резонатора.

Цель достигается тем, что в резо наторе с тонкостенным раэнотолщинным цилиндрическим активным участком толщина стенки этогб участка выполнена с периодически переменной вдоль периметра их поперечного сечений толщиной, при этом расстояния R u

R от оси активного участка до его наружной и внутренней поверхности изменйютсй в соответствии с формулами

h.,h-h

Р =В Ы in сов.2 Ч

4 о 2.

h h -h

TAl9 lYI0Y 1ТИП g p а где R — радиус .".редней линии поперечного сечений стенок активного участка резонатора;

726450

Ь,„ - минимальная толщина стенки активного участка резонатора;

h „ - максимальная толщина стенки активного участка резонатора;

5 — угол между начальным и текущим положениями радиусов-векторов В„и R

n — число кратное двум.

На фиг. l показан общйй вид резонатора; на фиг, 2 — поперечное сечение его активного участка (2а) и избранная форма изгибных колебаний (2б); на фиг. 3 — варианты форм конструктивного выполнения резонатора.

Резонатор представляет собой монолитную конструкцию в виде стаканчи ка с тонкостенным реэнотолщинным цилиндрическим активным участком 1, на одном конце которого имеется

20 утолщенное днище 2, а на другом— утолщенный установочный поясок 3.

Толщина стенки в поперечном сечении активного участка резонатора периодически изменяется; принимая 25 максимальные значения h Ä,„в узловых точках 4 и минимальайые значения

h;„â пучностях 5, На фиг. 2 показана форма поперечного сечения активного участка ре- 3() зонатора (2а) и форма его собственных

" изгибных колебаний для случая h--2, т.е. когда в резонаторе возбуждаются две полных волны в окружном направлении. 35

На Фиг. 3 изображено несколько вариантов конструктивного оформления резонаторов. Отличительные особенности этих вариантов усматриваются непооредственно из чертежа и не требуют специальных разъяснений. Промежуточное утолщение в зонах перехода от тонкостейной активной части резонатора к утолщенным установочным по.яскам способствуют повышению добротности резонатора. - . 45

Применение изобретения позволяет в несколько раз повысить точность измерения давления.

Формула изобретения

Резонатор для частотных датчиков давления, содержащий раэнотолщинный цилиндрический. активный участок, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования давления в частоту, стенки активного участка выполнены с периодически переменной вдоль периметра их поперечного сечения толщиной, при этом расстояния В„ и R от оси

2. активного участка до его наружной и внутренней поверхностей удовлетворяют следующим соотношениям

mw mom тйп ь . И -h

Ф соь ЯпЮ

2 2

h . .h -h

Р Н min may mincos 2AV

2 О мах где R — радйус средней линии поперечного сечения стенок активного участка.;

Ь .,„ - минимальное значение толщины стенки активного участка; — максимальное значение

:толщины стенки активного участка; . — угол между начальным и текущим положениями радиусов-векторов;

n " - число кратное двум. . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 427256, кл. G 01 Ь 11/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2456148/18-10, 11.01.78 (прототип) .

726450 ю

Ф а)

Фи . з

Составитель И Петрашень

Редактор А. ПавЛюк Техред О.Андрейко Корректор Т. Скворцова

Закаэ ЙбВ/21 Тираж i019 - - . Поддписное

ЦНИИПИ Государственног6 комитета СССР йо дуплам изобретений и открытий

113035„ Москва, Ж-35, Раушская над., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектнан,4 ..м.. 1