Фотоэлектрический датчик давления Советский патент 1984 года по МПК G01L11/02 G01L1/10 

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и може быть.использовано для измерения и контроля давления в гидро- и пиевмо системах бортового оборудования летательных annapatoa. Известны датчики давления, содер щие корпус, мембрану со штоком и уп гую баломку с тензорезисторами Tj . Недостатком таких устройств является низкая чувствительность и уз кий диапазон измеряемых давлений . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является фотоэлектрический датчик давления, содержащий источник света, фотоприе иик и эластичный цилиндрический чув ствительный элемент Н Недостатком такого устройства является узкий диапазон измеряемых давлений, обусловленный конструкцией датчика. Цель изобретения - расширение диапазона измерений. Поставленная цель достигается тем, что в фотоэлектрическом датчике давления, содержащем источник света, фотоприемник и эластичный цилиндрический чувствительный элемент, внутри эластичного элемента размещен световод, состоящий из двух усеченных -конусов, соединенных друг с другом по большим основа ниям через соосно установленную с ними жесткую цилиндрическую свето- непроницаемую перегородку, диаметр которой не больше диаметра меньших оснований конусов, источник света размещен в осевом канале, выполненном в теле одного из конусов со стороны меньшего его основания, а фотоприемники - в осевом канале, выполненном в теле другого конуса со стороны меньшего его основания, причем в теле светонепроницаемой перегородки одного из конусов и час эластичного элемента, охватывающего этот конус, выполнен сквозной канал Наклон образующих усеченных конусо составляет tfS к их оси. Наружные поверхности конусов и торцы перегор ки металлизированы. На чертеже приведен фотоэлектри ческий датчик, разрез. Фотоэлектрический датчик давлени состоит из источника 1 света, фотоприемника 2, эластичного цидиндрического чувствительного элемента 3 внутри которого размещен световод , состоящий из двух усеченных конусов, соединенных друг с другом по большим основаниям через соосно установленную с ними жесткую цилиндрическую светонепроницаемую перегородку 5. диаметр которой не больше диаметра меньших оснований конусов. Источник 1 света и фотоприемник 2 размещены в осевых каналах, выполненных в конусах со стороны их меньших ;ОСнований. Сквозной канал 6 выполнен в теле одного из конусов световода k, светонепроницаемой перегородки 5 и части эластичного элемента 3, охватывающего этот конус Наклон образующих конусов составляет 5 к их оси. Наружные поверхности конусов световода k и торцы перегородки 5 металлизированы. Фотоэлектрический, датчик давления работает следующим образом. 1 . В исходном состоянии внутренняя полость эластичного элемента 3 запол нена прозрачной жидкостью или газом. Световой поток от источника 1 света, отражаясь от торца перегородки 5 и наружной поверхности конуса световода А, проходит прозрачную среду и, повторно отражаясь от поверхности конуса и торца перегородки 5 попадафотоприемник 2. При этом ет на на выходе фотоприемника 2 сигнал своему максимальному зна- равен чению. При изменении давления, воздействующего на эластичный элемент 3 последний, прогибаясь, вытесняет часть жидкости или газа, заполняющих его внутренний объем, по каналу 6. При этом эластичный элемент 3 перекрывает часть поступающего на всю светочувствительную поверхность фотоприемника 2 светового потока. В результате на выходе фотоприемника 2 появляется сигнал, пропорциональный прогибу элемента 3 и давлению, вызвавшему этот прогиб. Особенностью датчика является то, что эластичный элемент 3 при своем прогибе перекрывает значительную часть светового потока. Кроме того, в работе всегда участвует вся светочувствительная поверхность фотоприем310767874

ника 2, а при изменении давления, поверхности, благодаря чему расвоздействующего йа элемент 3, изменя- ширяется диапазон измерения давется лишь уровень освещенности этой ления.

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ, содержащий источник света, фотоприемник и эластичный цилиндрический чувствительный элемент, о тл и чающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерений, внутри эластичного элемента размещен световод, состоящих из двух усеченных конусов, соединенных друг с другом по большим основаниям через соосно установленную с ними жесткую цилиндрическую светонепроницаемую перегородку, диаметр которой не больше диаметра меньших оснований конусов, источник света размещен в осевом канале, выполненном а теле одного конуса со стороны меньшего его основания, а фотоприемник - в осевом канале,выполненном в теле другого конуса со стороны меньшего его основания, причем в теле светог непроницаемой перегородки одного из конусов и части эластичного элемента , охватывающего этот конус, выполнен сквозной канал. с (б 2.Датчик по п.1, отличающийся тем, что наклон образующих (Л усеченных конусов составляет 5° к их оси. 3.Датчик по пп.1 и 2, о т л ичающийся тем, что наружные поверхности конусов и торцы перегородки металлизированы. 05 | 00