Датчик давления Советский патент 1991 года по МПК G01L11/00 G01L7/08 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности используется в горной промышленности, и предназначено для измерения постоянных, переменных и импучьсных давлений в оптически прозрачных средах,например, при контроле взрывных волн.

Цель изобретения - повышение точности измерения степени разрежения.

На фиг.1 изображен датчик давления; на фиг,2 - характеристика его волоконно-оптического преобразователя.

Устройство содержит цилиндрический корпус 1, перфорированный радиальными отверстиями 2. 3 корпусе за-1 фиксирован волоконно-оптический преобразователь 3, выполненный в виде излучающего и приемного световодов, который расположен на расстоянии h0 от внутренней зеркапьно отражающей поверхности мембраны 4, закрепленной с торца корпуса. С наружной стороны мембраны установлен герметичный колпачок 5, образующий полость с постоянным давлением. РезьОовая пробка

6закреплена на корпусе 1 и фиксирует датчик в контролируемой полости 7. Соединение герметизирует прокладка 3.

Устройство работает следующим образом.

При создании разрешения в полости

7мембрана начинает приближаться к

О

со со

№

СО

преобразователю 3, так как полость корпуса 1 связана с полостью 7 радиальными отверстиями. Характеристика преобразователя (зависимость выходного сигнала U и от расстояния h) зависит от расположения и количества световодов и формируется следующим образом. Световой поток от внешнего источника подается к мембране 4 через световоды 3. Отражаясь от мембраны, он вновь попадает в световоды 3 и подается на фоторегистрацию.Величина отраженного потока зависит от

16313294

Исходная рабочая точка 9 расположена на нерабочем участке преобразователя на расстоянии h0, поэтому рее акция на прогиб мембраны первоначально отсутствует. Затем уровень разрежения достигает величины, подлежащей измерению. При этом преобразователь выходит на линейный рабочий участок

Ю (точки 10-11), где показания в требуемом диапазоне давлений снимаются с максимальной точностью. Мембрану рассчитывают, исходя из измеряемого диапазона давлений, длины рабочей

Изобретение относится к измерительной технике, в частности используется в горной промышленности, и предназначено для измерения постоянных, переменных и импульсных давлений в оптически прозрачных средах, например, при контроле взрывных волн. Цель изобретения - повышение точности измерения степени разрежения. В цилиндрическом корпусе 1 закреплен волоконно-оптический преобразователь 3, выполненный в виде излучающего и приемного световодов, на расстоянии h0 от внутренней поверхности мембраны 4. С наружной стороны мембраны установлен герметичный колпачок 5, образующий полость с постоянным давлением. При создании разрежения в полости 7 мембрана 4 перемещается к преобразователю 3, в связи с чем изменяется величина светового потока, падающего на приемные световоды,что является мерой величины давления. 2 ил. и СО

расстояния h (т.е. прогиба мембраны), 15 ветви, характеристики преобразователя, а также по прочности из общего ее прогиба при разрежении.

Использование предлагаемого устройства позволяет обеспечить сокращение времени расшифровки записей процессов вследствие более точной регистрации, а также уменьшение габаритов и веса прибора за счет упрощения усилительного тракта.

20

так как световод излучает и воспринимает свет торцами в пределах апер- турного угла. Световоды 3 могут быть разделены на две группы приемную и осветительную, а могут одновременно выполнять обе функции. В последнем случае для фотодетектирования на пути отраженного потока после световодов устанавливают наклонное полупрозрачное зеркало, а характеристика име-25 ет плавно убывающий характер пропорционально величине 1/h2.

В случае разделения световодов на два канала приемный и осветительный излучатель и фотодетектор уста- 30 навливают у торцов соответствующих групп, а характеристика имеет более сложную двускатную форму (фиг.2). Когда световод примыкают к мембране (U 0), выходной сигнал равен нулю, 35 При увеличении h все большая часть приемных световодов засвечивается отраженным коническим потоком и сигнал растет, достигая максимума. Далее, если приемные и осветительные евсто- 0 воды перемешаны, то при росте h образуется зона нечувствительности к перемещению, вследствие засветки более отдаленных приемных волокон. Затем сигнал убывает, как и в преды- 45 дущем случае, пропорционально 1/h .

Формула изобретения

Датчик давления, содержащий полый цилиндрический корпус, на торце которого закреплена мембрана с зеркальной отражающей поверхностью и волоконно- оптический преобразователь перемещений, выполненный в виде световодов, торцы которых расположены в полости корпуса напротив мембраны с зазором относительно нее, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности измерения разряжения, в нем корпус снабжен колпачком, установленным на его торце снаружи мембраны с образованием герметичной полости, при этом на цилиндрической поверхности корпуса выполнены отверстия для сообщения полости, в которой размещены торцы световодов с источником измеряемого давления.

Формула изобретения

Датчик давления, содержащий полый цилиндрический корпус, на торце которого закреплена мембрана с зеркальной отражающей поверхностью и волоконно- оптический преобразователь перемещений, выполненный в виде световодов, торцы которых расположены в полости корпуса напротив мембраны с зазором относительно нее, отличающий с я тем, что, с целью повышения точности измерения разряжения, в нем корпус снабжен колпачком, установленным на его торце снаружи мембраны с образованием герметичной полости, при этом на цилиндрической поверхности корпуса выполнены отверстия для сообщения полости, в которой размещены торцы световодов с источником измеряемого давления.

Редактор И.Сегляник

Составитель Е.Швая Техред Л.Сердюкова

.Заказ 536

Тираж 344

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Фие.1

Фиг. I

Корректор М.Максимишинец

Подписное.