Датчик давления Советский патент 1985 года по МПК G01L9/08 

Изобретение относится к приборостроению и предназначается для измерения давления.

Известны датчики давления, содержащие корпус, мембрану, силопере- j дающий элемент и пьезорезонаторы lj .

Недостатком таких датчиков является низкая чувствительность.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является датчик fo давления, содержащий корпус в виде стакана, в дне которого.расположена мембрана с жестким-центром, и упругий элемент, два пьезорезонатора и регулировочные винты, установленные . на перемычке, закрепленной на корпусе 2.

Известный датчик Имеет недостаточную точность измерения, давленияввнду малого диапазона подстройки 20 частот пьезорезонаторов, а также вследствие закрепления пьезорезонаторов па концах консольных балочек упругого элемента.

Целью изобретения является повыше- 25 ние точности измерений за счет подстройки частот пьезорезонаторов.

Поставленная цель достигается тем, что в датчик давления, содержащий корпус в виде стакана, в дне которого расположена мембрана с жестким центром, и упругий элемент-, два пьезорезопатора и регулировочные винты, дополнительно введены два регулировочных винта, четыре установок- 35 ных винта с конической головкой и два пьезорезонатора, при этом все пьезорезонаторы выполнены на одной шайбе из пьезокварца с центрами, размещенными на окружности одного ди- 40 аметра, упругий элемент выполнен в виде обода с коническим угл блением, имеющего четыре прорези и по торцу поджатого к дну стакана регулировочными винтами,шайба закреплена между 45 внутренне) поверхностью обода и внешней повесхностью жесткого центоа мембраны параллельно последней, при этом жесткий центр разделен по хорде на две части прорезью, по центру 50 которой размещен установочный винт,

причем прорези обода и паза жесткого центра лежат в двух взаимно-перпендикулярных плоскостях, смещенных па 45 относительно плоскостей, про- 55 ходящих по центрам диаметрально расположенных пьезорезонаторов и установочных винтов.

На фиг. 1 схематически показан датчик давления, разрез, на фиг. 2 датчик, вид сверху, на фиг. 3 - узел 1 на фиг. -1 .

Датчик давления содержит корпус 1 в виде стакана, в дне которого расположена мембрана 2 с жестким центром 3, перемычку 4с четырьмя-регулировочными винтами 5, поджимающими обод 6 по торцу к дну стакана. Обод 6 выполнен с четырьмя-прорезями. Четыре пье:зорезонатора 7 размещены равномерно на щайбе 8 из пьезокварца, например, LC-среза. Установочные винты 9 с конической головкой размещены в прорезях секторов жесткого-центра 3 мембраны 2, Корпус 1 датчика закры кожухом .10.

Датчик давления работает следующим образом.

До начала измерений -производите регулировка -чувствительности пьезорезонаторов 7 за счет их предварительного поджатия, для чего винтами 5 нагружают каждый сектор обода 6 который, деформируясь равномерно по периметру, нагружает пьезокварцевую шайбу 8. Затем установочньми винтами 9 с конической головкой добиваются отгибания на небольшой угол наружньгх сегментов жесткого центра 3, осуществляя при этом раздельное поджатие каждого из пьезорезонаторов 7. За счет этого обеспечивается компенсация несоосности наружного контура щайбы 8 и ее центрального отверстия относительно жесткого центра 3 мембраны 2 и внутреннего контура обода 6. Кроме того, обеспечивается начальная раздельная установка частот каждого из пьезорезонаторов 7.

При действии давления мембрана 2 деформируется, а наружные секторы жесткого центра 3, работая как консольные бал очки, передают усилие на шайбу 8, нагружая равномерно каждый из пьезорезонаторов 7. При этом изменяются резонансные частоты колебаний пьезорезонаторов 7, по величине изменения которых судят об измеряемом давлении.

Изготовление пьезорезонаторов 7 на одной пьезокварцевой шайбе 8 позвляет устранить разбросы их характеристик как по тензочувствительности, так и по температуре, что в конечном счете повышает точность измерения давления.

ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ, содержащий корпус в виде стакана, в дне . которого распЬложена мембрана с жестким центром, и упругий элемент, два пьезорезонатора и регулировочные винты, установленные на перемычке, закрепленной на корпусе, отличающий с я тем, что, с целью повышения точности измерений за счет подстройки частот пьезорезонаторов в него дополнительно введены два. регулировочных винта, четыре установочньк винта с конической головкой и два nbe3ope30HaTOpaj при зтом все пьезорезонаторы выполнены на одной шайбе из пьезокварца-с центрами, размещенными на. окружности одного диаметра, упругий злемент .выполнен в виде об.ода с коническим углублением, имеющего четыре прорези и по торцу поджатого к дну стакана регулировочными винтами, шайба закреплена между внутренней поверхностью обода и внешней поверхностью жесткого центра мембраны параллельно последней,, при этом жесткий центр разделен крестообразным пазом.на четыре сектора, каждый из которых разделен по хорде на две (Л G части прорезью, по центру которой размещен установочный винт, причем-прорези обода и паза .жесткого центра лежат в двух взаимноперпендикулярных шIocкocтяxj смещенных на 45 относительно, плоскостей проходящих по центрам.диаметрально расположенных пьезорезонаторов и установочных винтов. 4;i