Ультразвуковой датчик Советский патент 1987 года по МПК B06B1/06 

113014952

Изобретение относится к технике динамическом равновесном состоянии.

что исключает его

высыхание

о суультразвуковых измерений, а более

конкретно к акустическим датчикам,ществляет стабилизацию состава.

и может быть использовано для измере- Объем заполняющей внутренний объния физико-химических параметров жид- ем жидкости должен быть минимальным

ких сред, Б том числе агрессивных, в химической, нефтехимической и других отраслях промьшшенности.

Цель Изобретения - повьшение точности измерений, а также надежности акустического контакта в широком диапазоне температур в условиях воздействия агрессивной внешней среды.

На чертеже изображена конструкция датчика.

Ультразвуковой датчик содержит . корпус 1, в котором установлен силь- фон 2 с дном в виде гибкой мембраны

с учетом ограничения компенсации внутреннего давления допустимым рабочим ходом сильфона 2. Этому требованию удовлетворяет конструктивное

JO решение по расположению сильфона относительно корпуса. Из этого же ограничения вытекает требование о величине объема жидкости. Если соотношение , где объем жидкости

J5 при максимальной (минималь11ой) температуре контролируемой среды; h - максимально допустимый рабочий ход сильфона 2, S J, - площадь основания сильфона, не выполнено, то ход сильJ5 при максимальной (минималь11ой) темп ратуре контролируемой среды; h - максимально допустимый рабочий ход сильфона 2, S J, - площадь основания сильфона, не выполнено, то ход силь

3, через гёрморазъем 4 в которой проходит электрический вывод 5, подклю- 20 фона 2 превьппает допустимый и нор- ченный к пьезоэлементу 6. Последний мальный режим работы ультразвуково- связан с дном сильфона через эластичное центрирующее кольцо 7 с радиальго датчика нарушается.

нь1ми отверстиями 8, соединяющими внутреннюю полость 9 кольца с полостью 10 между внешней стороной сильфона 2 и корпусом 1, причем обе герметичные полости заполнены жидкостью. В полости 10 имеется контактный акустический слой 11 между пьезоэлемен- том 6 и защитной мембраной 12 корпуса 1 .

Датчик работает следующим образом. При изменении температуры контролируемой среды изменяется давление внутри полости 9. Для исключения деформации защитной мембраны 12 и изменения состояния акустического слоя 11 используется сильфон 2 с гибкой мембраной 3. Например, при увеличении температуры увеличивается объем жидкости внутри датчика, сильфон начинает сжиматься, одновременно прогибается и гибкая мембрана 3. Вследствие больших компенсационных возможностей первого по сравнению с второй часть жидкости из полости 9 по радиальным отверстиям 8 переходит в полость 10. При уменьшении температуры процесс происходит в обратном нап- 50бочего хода сильфона и площади осноравлении, а поскольку контактньйвания сильфона в рабочем диапазоне

акустический слой 11 непосредственнотемператур, а электрический вывод

связан с жидкостью, заполняющей по-подключен к пьезоэлементу через герлость 10, то этот слой находится вморазъем гибкой мембраны.

ВНИИПИ

Заказ 1176/9 Тираж 438

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

что исключает его

высыхание

о сус учетом ограничения компенсации внутреннего давления допустимым рабочим ходом сильфона 2. Этому требованию удовлетворяет конструктивное

решение по расположению сильфона относительно корпуса. Из этого же ограничения вытекает требование о величине объема жидкости. Если соотношение , где объем жидкости

при максимальной (минималь11ой) температуре контролируемой среды; h - максимально допустимый рабочий ход сильфона 2, S J, - площадь основания сильфона, не выполнено, то ход сильфона 2 превьппает допустимый и нор- мальный режим работы ультразвуково-

фона 2 превьппает допуст мальный режим работы ул

го датчика нарушается.

Формула изобретения

Ультразвуковой датчик, содержащий корпус с защитной мембраной, установленный в корпусе пьезоэлемент, связанный с защитной мембраной через

контактный акустический слой жидкости, и электрические выводы, о т л и- чающийся тем, что, с целью повьшения точности измерений, а также надежности акустического контакта

в широком диапазоне температур в условиях воздействия агрессивной внешней среды, он снабжен установленным в корпусе сильфоном с дном в виде гибкой мембраны и эластичным центрирующим кольцом с радиальными отверстиями, связывающим дно сильфона с размещенным вне его пьезозлементом, ПРИ этом объем жидкости в образованных герметичных полостях в корпусе,

ограниченных внешней поверхностью сильфона и связанных радиальными отверстиями эластичного центрирующего кольца, не превышает произведения величин максимально допустимого ра-

Подписное

Изобретение относится к технике ультразвуковых измерений и позволяет повысить точность измерений, а также надежность акустического контакта в широком диапазоне температур в условиях воздействия агрессивной внешней среды. В корпусе 1 датчика установ10, лен сильфон 2 с дном в виде гибкой мембраны 3. При изменении давления . внутри полости 9, вызванном колебаниями температуры контролируемой среды, происходит перетекание жидкости через отверстия 8 эластичного центрирующего кольца 7 между полостями 9 и 10. В результате контактный акустический слой 11 будет находиться в динамическом равновесном состоянии, исключающем деформацию защитной мембраны 12. Объем жидкости в полости 9 не превышает произведения величины максимально допустимого рабочего хода сильфона и площади основания сйль- фона в рабочем диапазоне температур. 1 ил. с (О (Л 4 со сд