Датчик давления Советский патент 1988 года по МПК G01L11/00 G01L9/08 G01L1/16 

00 00

со

со

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения- повышение точности. Величина измеряе- Nforo давления компенсируется упругими свойствами мембраны 1, она прогибается вместе с биморфной пьезоэлектрической пластиной (БПП) 3 внутрь корпуса 2. Передача энергии колебаний от излучающей БПП 3 к приемной БПП 5 происходит через воздушный зазор между ними. Уровень сигнала, снимаемого с БПП 5 на вход усилителя 8, пропорционален площади перекрытия БПП 3 и 5 и, соответственно, измеряемому давлению. 2 ил. сл с

фуг./

Изобретение относится к измериельной технике и предназначено для змерения и контроля давлений в сисемах управления технологическими роцессами.

Целью изобретения является повыение точности.

На фиг.1 изображен датчик, разрез; на фиг,2 - сечение А-А на фиг,1,

Датчик состоит из мембраны 1, закрывающей корпус 2. На стороне мембраны, обращенной внутрь корпуса, закреплена биморфная пьезоэлектрическая пластина 3 через демпфирующую прокладку 4, а на основании корпуса закреплена вторая биморфная пьезоэлектрическая пластина 5 через демпфирующую прокладку 6. Обе пьезоэлектрические пластины установлены перпендикулярно плоскости мембраны и параллельно друг другу со взаимным перекрытием. Выход генератора 7 переменного напряжения подключен к пьезоэлектрической пластине 3, а пьезопластина 5 соединена с входом усилителя 8,

Устройство работает следующим образом.

Величина измеряемого давления Р компенсируется упругими свойствами мембраны 1, она прогибается вместе с биморфной пьезоэлектрической Пластиной 3 внутрь корпуса 2. При этом увеличивается площадь перекрытия пьезоэлектрических пластин 3 и 5, Генератор 7 переменного напряжения возбуждает пьезопластину 3, Передача энергии колебаний от излучающей биморфной пьезопластины 3 к приемной биморфной пьезопластине 5 происходит через воздушный зазор, образованный между плоскостями двух пластин,

Уровень сигнала, снимаемого с пьезопластины 5 на вход усилителя 8, пропорционален площади перекрытия пьезоэлементов 3 и 5, а следовательно, и измеряемому давлению Р, Закон изменения перекрытия пластин пропорционально измеряемому давлению Р возможно изменять, задавая различные

;

Ь

10

38А979

геометрические формы пьезоэлектрическим пластинам 3 и 5,

Это позволяет, при необходимости,, получить линейную зависимость выходного напряжения от величины измеряемого давления, компенсировать нелинейности упругого элемента - мембраны 1, а также получить любой другой вид характеристики датчика, например логарифмическую, для согласования со вторичной аппаратурой.

Демпфирующие прокладки 4 и 6 поглощают паразитные колебания, распро- страняющиес я по мембране 1 и корпусу 2 от колеблющейся пьезопластины 3 к пластине 5,

Усилитель 8 увеличивает сигнал, снимаемый с пьезопластины 5 до стан- 20 дартных уровней, необходимых для работы вторичной аппаратуры.

Геометрическая форма пьезоэлектрических пластин, как уже указывалось, определяет вид передаточной характе- 25 ристики датчика. Например, для полу: А чения характеристики вида у - ,

15

X

необхо30

35

40

45

где А - постоянная величина, димо использовать один квадратный пьезоэлемент а другой - треугольной формы, причем для увеличения крутизны передаточной характеристики необходимо использовать оба пьезоэлемента треугольной формы.

Формула изобретения

Датчик давления, содержащий полый цилиндрический корпус, на открытом торце которого установлена мембрана и два пьезоэлемента в виде пластин, расположенных параллельно одна другой, причем одна из них закреплена во внутренней полости корпуса, а другая - на мембране, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности, пьезоэлектрические пластины выполнены биморфными и установлены перпендикулярно плоскости мембраны с взаимным перекрытием.

Фи&. г