Датчик давления

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз советски а

Соцнапнстмчесииа

Республик

<и>935728 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 11.12.80 (21) 3215330/18-10 с присоединением-заявки М (28) Приоритет (51)М. Кл.

G 01 L 9/08, ПкударставиныФ квмитвт

СССР ио делам изобретений и аткрытий

Опубликовано 15.06.82. Бюллетень М 22

Дата опубликования описания 15.06.82 (53) УДК 531 .787 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. В. Чувыкин, С. А. Козицын, Е. В. Брилевич и Н. И. Митронькин (71) Заявитель (54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ в -"2ЖЯ, где f — частота внброускореций.

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения акустического давления в условиях воздействия значительных уровней виброускорений.

Известны пьезоэлектрические датчики давления для измерения давления в условиях вибраций (1).

Наиболее близким к изобретению является пьезоэлектрический приемник, звукового давления, содержащий пьезокерамический преобраэукпций элемент, жестко связанный с металлической мембраной, и пьезокерамический элемент для компенсации, причем воспринимающая мембрана является дном приемника; а узел виброкомпенсации выполнен в форме стакана, дно которого является мембра ной кемпе сирующей системы (g).

Недостатком таких конструкций является сравнительно большая погрешность измерения от воздействия высокочастотных виброускорений за счет невозможности получить достаточно полную виброкомпенсацию. В данных конструкциях невозможно обеспечйть полной виброкомпенсации ввиду того, что в них применевы два раздельных пьезоэлемента, которые обладают различными виброчастотными характеристиками, в пределах разброса электрических и механических параметров примененного пьезоматернала, например пьезомодуля и емкости, жесткости конструкций рабочего и виброкомпенсирующего элемента, кроме того, оии находятся на некотором расстоянии друг от друга, поэтому выходные сигналы от воздействия виброускорений различны по величине и сдвинуты по фазе, при этом разность фаз выходных сигналов с пьезоэлементов только от расстояния между ними равна

ЮьС

l5 С 38 где С- — скорость звука в материале кор"B пуса;

Ы вЂ” расстояние между пьезоэлементами; ю — круговая частота.

935728 4 нию и массе..Массы диска 3 и бурта 6 выбираются равными между собой. В связи с тем, что заряды с рабочего диска 3 и компенсирующего бурта 6 равны по величине и по

3 знаку разноименные, в процессе работы они самоко мпенсируются.

Для сохранения частотной характеристики д. мембраны 2, а также .для получения максимального коэффициента передачи мембраны и минимальной чувствительности бурта 6 к воздействию акустического давления, на бур5 те 6 со стороны мембраны 2 сделана проточка 10.

Целью изобретения является повышение точности измерения, Поставленная цель достигается тем, что дисковый пьезоэлемент выполнен по периметру с буртом, имеющим проточку со стороны мембраны, причем электроды на диске и бурте разделены непроводящим кольцом.

На вертеже схематически представлено пре лагаемое устройство.

Датчик состоит из корпуса 1 с мембраной

2, на которую наклеен пьезоэлемент, состоящик из рабочего диска 3 с электродами 4, и компенсирующего бурта 6 с электродами

7, 8, Электрод 8 изолирован от электродов

4, 5 кольцом 9. На компенсирующем бурте выполнена проточка 10, с отношением диаметров, например, Предлагаемая конструкция позволяет увели. чить точность измерения акустического давле, ния в условиях воздействия больших уровней виброускорений, при этом снижается виброчувствительность датчика по сравнению

20 с известным устройством. где Эь, — диаметр мембраны;

Эв — внутренний диаметр проточки;

З и — наружный диаметр проточки.

Датчик работает следующим образом. 25

Акустическое давление воздействует на мембрану 2, с которой механически соединен пьезоэлемент. Диск 3 является рабочей частью с электродов 4, 5 которого снимается рабочий сигнал от воздействия на мембрану 2 gg акустического давления.

Бурт 6 имеет жесткость на несколько порядков выше, чем диск 3, поэтому на его электродах 7, 8 сигнал от воздействия рабочего акустического давления практически не возникает. Электроды компенсирующего бурта

6 и рабочего диска 3 электрически соединены встречно. При воздействии вибрации на электродах диска 3 и бурта 6 возникают сигналы, по величине прямо пропорциональные ускоре- «и

Формула изобретения

Датчик давления, содержащий дисковый пьезоэлемент с электродами, механически соединенный по плоскости диска с мембраной корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, дисковый пьезоэлемент выполнен по периметру с буртом, имеющим проточку со стороны мембраны, причем электроды на диске и бурте разделены непроводящим кольцом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Н 330363, кл. 6 01 1 9/08, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР М 198794, кл. G 01 1 1967 (прототип).

935728

Составитель И. Сумцов

Техред M. Тепер- Корректор В. Синицкая

Редактор С. Тимохина

Заказ 4195/41

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

Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5