Датчик давления с частотным выходом Советский патент 1987 года по МПК G01L11/00 

t13

Изобретение относится к измерительной технике5 а именно к преобразователям давления в частоту электрических колебаний, и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 168505.

Цель изобретения - повьшшние точности измерения за счет снилсения температурной погрешности.

На чертеже приведена схема npe/via- гаемого датчика, разрез.

Датчик состоит из чувствительного элемента (резонатора) 1, выполненного в виде прямоугольной перемычки за одно целое с кронштейном 2, упругой плоской мембраной 3, корпусом 4 из материала с отрицательным ТКЧ например сплава 45 НХТ после термообработки по специальному режиму. Дополнительная упругая мембрана 5 образует со стенками корпуса 4 и мембраной 3 замкнутую полость 6, заполненную жидкостью. По обе стороны резонатора 1 расположена система 7 возбуждения и съема сигнала.

Датчик работает следующим образом

Измеряемое давление воздействует на дополнительную упругую мембрану 5 затем через жидкость, заполняющую полость 6, давление передается на мембрану 3, Мембрана 3, пригибаясь, через кронштейны 2 воздействует на резонатор 1. В резонаторе 1 с помощью системы возбуждения возбуждаются колебания резонансной частоты. Частота этих колебаний меняется в зависимости от усилий, приложенных к резонатору, т.е. в зависимости от измеряемого давления.

При изменении температуры окружающей среды собственная частота резона тора меняется на величину,, определяемую ТКЧ материала. При отрицательном ТКЧ материала, например с увелиРедактор А.Сабо

Составитель В.Казаков Техред Л., Олийнык

Заказ 1964/40 Тираж 777Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

52

чением температуры,, частота резонатора уменьшается; Одновременно с увеличением температуры происходит расширение жидкости в полости 6, и часть

ее давления воздействует на измерительную мембрану 3, которая, в свою очередь, через кронштейны 2 воздействует на резонатор 1, растягивая его. При этом частота резонатора увеличи- вается. Подбирая определенным образом, например злектрополированием, жесткость дополнительной мембраны 5, можно добиться такого перераспределения воздействия давления жидкости на

мембраны 3 и 5, при котором наступает практически полная компенсация изменения частоты от изменения ТКЧ мате- ригша. Для обеспечения нормальной работы датчика жидкость в полости должна находиться под начальньш давлением, обеспечивающим предварительный прогиб мембраны 5 на величину, большую величины ее рабочего хода во всем диапазоне температур и измеряемых давлений. При этом прогиб мембраны не меняет знака, что делает возможной компенсацию температурной погрешности во всем диапазоне температур и давлений.

Формула изобретения

Датчик давления с частотным,выходом по авт.св. № 168505, о т л и- чающийся тем, что, с целью повышения точности измерения за счет снижения температурной погрешности, в него введена дополнительная упругая мембрана, установленная в корпусе и образующая с ocнoвнoй г ембраной замкнутую полость, заполненную жидкостью под давлением, а чувствительный элемент выполнен из материала с отрицательным температурным коэффициентом частоты.

Корректор С.Черни

Изобретение относится к измери- .тельной технике и позволяет повысить точность измерений давления за счет снижения температурной погрешности. Для этого в корпусе 4 установлена дополнительная упругая мембрана 5, образующая с основной мембраной 3 и стенками корпуса 4 замкнутую полость 6. Измеряемое давление через мембраны 3 и 5 и жидкость, заполняющую полость 6, воздействует на резонатор 1. Частота колебаний резонатора зависит от действующего на датчик давления. Выполнение чувствительного элемента (резонатора) 1 из материала с отрицательным температурным коэф. частоты способствует компенсации температурной погрешности во всем диапазоне температур. 1 ил. Ризм гч