Устройство для измерения давления Советский патент 1987 года по МПК G01L11/00 

1

Изобретение относится к измерительной технике и приборостроению, а именно к устройствам для измерения давления жидкостей и газов, /

Цель изобретения - повьшение чувствительности устройства.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, разрез; на фиг.2 - конструкция чувствительного элемента и дифференциальная схема включения линий задержек.

Устройство содержит чувствительный элемент 1 с расположенными на нем двумя линиями задержки (ЛЗ) в виде встречно-штыревых преобразователей (БШ) поверхностных акустических волн (ПАВ) 2, прикрепленный на кожухе 3 устройства с помощью дер- жателей 4, обеспечивающих затухание ПАВ. Вакуумоплотный сильфон 5, выполненный из сплава H38XTIO, связан с кожухом устройства и посредством стального штока 6 соединен с чувствительным элементом. Поглотитель 7 демпфирует ПАВ, исключая влияние ЛЗ друг на друга.

1

Ч.У ветви тельный элемент 1 выполнен в виде монолитной ступенчатой кварцевой пластины. Рабочей является более тонкая ее часть 8, а эталоннойутолщенная 9. Пластина закреплена в корпусе устройства ступенью вверх. На тонкой ее части расположена линия 10 задержки (лЗ 1), образованная гребенчатыми электродами, которые выполнены на пластине так, что зубья одного электрода входят в зубья другого. На утолщенной части пластмны расположена линия 11 задержки (ЛЗ 2), не изменяющая время задержки пропорционально измеряемому давлению. ЛЗ 1 подключена к автогенератору 12, а ЛЗ 2 - к автогенератору 13. Для исключения взаимного влияния ЛЗ друг на друга при работе, на поверхности ступени, перпендикулярной выбранному срезу, н анесен поглотитель 7 из эпоксидной смолы, обеспечивающий демпфирование ПАВ, распространяюицахся от ВШП ЛЗ I и ЛЗ 2. До подачи давления время задержки, а соответственно и частоты f, и fj. генераторов равны между собой, а разностная частота f выделяемая смесителем 14 равна нулю.

В рабочей час.ти пластины выполнены два прямоугольных паза 15 глубиной, равной половине ее толщины,И шири29742

ной, равной толщине эталонной части пластины.

Возможны и другие варианты выполнения предлагаемого устройства, например, с использованием материалов чувствительного элемента, обладающего высокими коэффициентами электромеханической связи, зависимостью па

0

5

0

5

0

раметров от температуры, низкими потерями и легкостью изготовления. .

Устройство работает следующим образом.

.Измеряемое давление подается во внутреннюю полость сильфона 5 (фиг. 1), который посредством штока 6 воздействует на рабочую часть чувствительного элемента 1 и деформирует ее. Рабочая часть 8 (фиг. 2) пластины, деформируясь, изменяет время задержки линии 10 задержки (ЛЗ 1), подключенной в качестве частотозада- ющего элемента к автогенератору 12, в результате изменяется частота f, . Эталонная часть 9 чувствительного элемента не подвергается деформации, поскольку обладает жесткостью, которая в несколько раз превышает жесткость рабочей части. Поэтому линия 1I задержки (ЛЗ 2), которая подключена к другому автогенератору 13, не изменяет время задержки и частота сигналов этого автогенератора остается постоянной. Поглотитель 7 обес- печива т демпфирование ПАВ, распро- страняюищхся от Виш ЛЗ 1 и ЛЗ 2. Поэтому влияние ЛЗ друг на друга устраняется. Наличие пазов 15 обеспечивает относительное увеличение расстояния между ВПШ (ЛЗ 1) в процессе измерения, что приводит к увеличению чувствительности устройства,Разпри f, . , по

ность частот u. -f которой можно

fjri

-г судить о величине изме45

ряемого давления, телем 14.

выделяется смеси0

5

Повьшение чувствительности устройства происходит в результате того, что обе ЛЗ ПАВ выполнены на поверхности ST-среза кварца в направлении, определяемом углому«90°, обладающего максимальным коэффициентом тен-11

зочувствительности (,7510 MVH).,- а также из-за увеличения относительного изменения расстояния мелсду ВШП (), обусловленного наличием двух прямоугольных пазов в рабочей части чувствительного элемента. Однако,обладая высокой тензочувствительностью.

выбранное направление на ST-срезе

) не является термостабильным

(у-90) не является

Поэтому для компенсации температурного дрейфа нуля в устройстве применена дифференциальная схема включения ЛЗ 1 и ЛЗ 2. Кроме этого, для термостабилизации предусматривается закрытие устройства кожухом и ваку- умирование его внутренней полости,

Формула изобретения

Устройство для измерения давления содержащее корпус, в котором установ лен сильфон, связанный через шток с упругим элементом, выполненным в виде закрепленной в корпусе пластины, на поверхности которой расположены преобразователи, отличаю- щ е е с я тем, что, с целью повьппе IQ

13629744

ВИЯ чувствительности, пластина имеет ступенчатую форму с двумя участками разной толщины, рабочим и компенсационным, а преобразователи выполнены в виде двух пар встречно-штыревых преобразователей поверхностных акустических волн, каждая из которых подключена к соответствующему усилителю, которые включены дифференциально и соединены со смесителем, при этом одна пара встречно-штыревых преобразователей расположена на рабочем, а другая - на компенсационном участках пластины, причем шток контактирует с рабочим участком пластины в центральной его части, а на торцовой поверхности ступени, перпендикулярной плоскости расположения преобразователей, закреплен демпфи- рующий элемент.

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение чувствительности устройства, которое происходит в результате того, что линии 10 и П задержек поверхностных акустических волн выполнены на поверхности ST-среза кварца в направлении, определяемом углом , обладающего максимальным коэффициентом тензочувствительности, а также из-за увеличения относительного изменения расстояния между встречно-штыревыми преобразователями линий 10 и 11 задержек, обусловленного наличием двух прямоугольных пазов в рабочей части чувствительного элемента. Для компенсации температурного дрейфа нуля применена дифференциальная схема включений линий 10 и II задержек. Для термостабнли- зации предусматривается закрытие устр-ва кожухом и вак5гумирование его внутренней полости. 2 ил. а « (Л 12

Составитель Н.Матрохина Редактор А.Ревин Техред И.ПоповичКорректор Л.Пилипенко

6391/29

Тираж 776Подписное

ВНИШШ Государственного комитета СССР

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

Производственно

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

.Фа2.1