Датчик давления Советский патент 1991 года по МПК G01L9/08 

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике, в частности к пьезоэлектрическим датчикам давления, и может быть использовано для измерения давлений в условиях воздействия вибраций.

Целью изобретения является повышение точности измерений в условиях воздействия вибраций.

На фиг. 1 показан общий вид датчика, на фиг.2 - сечение по А- А ня фиг.1.

Датчик давления состоит из корпуса 1 с мембраной 2, пьезоэлемента 3, выполненного в виде свернутой в рулон ленты, состоящий из двух слоев 4 и 5 пьезоматериала. Пьезоэлемент 3 установлен между основанием 6 и силопередающим элементом 7 (шайбой), на торце которого выполнена спиральная канавка 9 прямоугольного профиля, причем выступы спиральной канавки лежат на торие наружного рабочего слоя 4 ленты рулона, а в полости спиральной канавки 9 с зазором от ее поверхности, расположен виброгруз 8, выполненный в виде спирали прямоугольного профиля и жестко закрепленный на торце внутреннего компенсирующего слоя 5 ленты рулона Электроды 10 для съема зарядов прикреплена к боковой поверхности рулона ленты

Датчик работает следующим образом.

Измеряемое давление воздействует на мембрану 2. которая передает усилие через

ю

J

о ю ю

силопередающий элемент 7 на пьезоэле- мент 3, причем только на его наружный рабочий слой 4 ленты рулона. На обкладках последнего возникает электрический заряд, прямо пропорциональный приложенному усилию, а через электроды 10 и электрическую цепь величину заряда регистрируется электроизмерительным прибором. При воздействии вибрации на обкладках слоев ленты рулона, как рабочего, так и компенсирующего, возникают электрические заряды по величине, прямо пропорциональные ускорению и приведенной массе. Равенство приведенных масс рабочего и компенсирующего слоев ленты рулона достигается варьированием массы виброгруза 8, выполненного из материала большей плотности, чем материал силопе- редающего элемента 7, так как они имеют разные объемы.

Использование предлагаемого датчика позволяет увеличить точность измерения быстропеременного давления в условиях воздействия больших уровней виброускорений, при этом снижается виброчувствительность датчика.

Повышение точности измерений в условиях воздействия вибраций достигается за счет наличия виброкомпенсирующего элемента, роль которого выполняет внутренний слой ленты рулона пьезоэлемента и жестко закрепленный на его торце виброгруз 8, варьируя массой которого добиваются равенства сигналов, возникающих в

рабочем и компенсирующем слоях ленты рулона от воздействия виброускорений Формула изобретения Датчик давления, содержащий корпус с

мембраной, контактирующий с ней силопередающий элемент, выполненный в виде шайбы с расположенной на торце спиральной канавкой прямоугольного сечения, и основание, на котором расположен

пьезоэлемент с электродами для съема зарядов, выполненный в виде свернутой в рулон ленты, состоящей из двух слоев пьезоматериала, поляризованных по толщине и контактирующих поверхностями,

причем каждый слой пьезоматериэла покрыт с обеих сторон проводящими слоями, при этом электроды для сьема зарядов прикреплены к боковой части рулона, отличающийся тем, что, с целью повышения

точности измерения в условиях воздействия вибрации, контактирующие поверхности поляризованных слоев пьезоматериала имеют разную полярность, при этом шайба установлена на торце рулона так. что выступы ее спиральной канавки контактируют с торцовой поверхностью внешнего слоя ленты рулона, а в полости спиральной канавки шайбы размещен введенный в датчик виброгруз, выполненный в виде спирали прямоугольного профиля и жестко закрепленный на торце внутреннего слоя с ленты рулона, причем виброгруз установлен с зазором относительно поверхности спиральной канавки шайбы.

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике, в частности к пье- зодатчикам, и может быть использовано для измерения быстропеременных давлений. Целью изобретения является повышение точности измерений в условиях воздействия вибраций. Датчик давления содержит корпус 1 с мембраной 2, пьезоэлемент 3, выполненный в виде свернутый в рулон ленты состоящей из двух слоев 4 и 5 пьезомагери- ала. Пьезоэлемент 3 установлен между основанием 6 и силопередающим элементом 7, на торце которого выполнена спиральна канавка 9 прямоугольного профиля, причем выступы спиральной канавки лежат на торце наружного рабочего слоя 4 ленты рулона. а в полости спиральной канавки 9 с зазором от ее поверхности расположен виброгруз 8, выполненный в виде спирали прямоугольного профиля и жестко закрепленный на торце внутреннего компенсирующего слоя 5 рулона Электроды 10 для съемз урядов прикреплены к боковой поверхности руюна ленты. Варьируя массой виброгоузэ 8 добиваются равенства сигналов в рабочем 1 и компенсирующем 5 слоях ленты рулона от воздействия виброускорений. 2 ип k/

J

Фиг. 2