Датчик для измерения неэлектрических величин Советский патент 1961 года по МПК G01L11/00 G01L11/00 G01L1/00 G01K5/52 

В предлагаемом изобретении используется изменение электрических свойств волноводов при механических деформациях волноводного сечения для измерения неэлектрических величин, таких как иеремещения, давления, усилия, температуры.

В описываемом датчике способ измерения основан на том свойстве волновода, что если его размер близок к критическому на данной частоте, то небольшие деформации его сечения, переводящие его из непредельного в запредельный, резко изменяют величину сигнала на выходе такого волновода при соответствующем подборе геометрии сечения и частоты генератора зависимость --- может быть сделана

очень резкой.

Одна из возможных схем измерительного устройства с волноводом, работающим в области критических размеров, показана на чертеже. Она состоит из трех секций волновода (входной 1, чувствительной 2, выходной 3), возбуждающего генератора 4 и индикаторного устройства 5. Первая и последняя секции имеют размеры, далекие от критического для частоты генератора. При этом изменение амплитуды колебаний на этих участках при измеиспш измеряемого параметра будет незначительно. Сечение средней секции выбирается близким к критическому, причем с изменением измеряемого параметра волновода становится запредельным.

Для регулирования температур такая волноводная секция может быть выполнена в виде отрезка П-образного волновода из материала с меньщим коэффициентом линейного расширения, чем остальная часть.

При всех изменениях температуры критические частоты входной и выходной секций остаются много меньше частоты генератора- У средней секции при увеличении температуры зазор увеличивается, критическая

«о 1

частота также при этом увеличивается и при достижении определенной (критической) температуры становится равной частоте генератора.

Ток в индикаторе при начальной температуре имеет начальное значение;. При подходе к критической температуре он начинает резко уменылаться и становится равным нулю при критической температуре.

Используя известные величины линейного расширения материала

стенки волновода, может быть получена зависимость- ;s/(/) вблизи

критической температуры.

Чувствительность прибора, а следовательно, и точность регистрирования температуры зависят от конструктивного выполнения прибора и стабильности частоты питающего генератора. Высокая чувствительность предлагаемого способа определяется тем, что .волновод -работает в области критического размера, где резко меняются его электрические свойства.

Предмет изобретения

Датчик для измерения неэлектрических величин, например, перемещения, температуры, давления, усилия, электрическим методом, отличающийся тем, что, с целью повышения его чувствительности и со: депия более простой конструкции, он выполнен в виде волновода,поперечное сечение которого изменяется, например, путем деформации некоторого его участка, в зависимости от изменения измеряемой величины, а длина волны, распространяющейся ,в нем и воздействующей на индикатор, выбрана такой, чтобы при изменении поперечного сечения волновода условия ее распространения переходили в критические.