Устройство для контроля пьезоэлектрических датчиков давления Советский патент 1991 года по МПК G01L27/00 

Изобретение относится к приборостроению, в частности к устройствам для контроля датчиков давления, и является усовершенствованием изобретения по авт.св, № 1571457.

Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей устройства.

На фиг. 1 показана принципиальная схема устройства, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1,

Устройство состоит из корпуса 1, установленного на поролоновом амортизаторе 2, в котором крепятся по одной из своих диагоналей второй 3 и третий 4 упругие элементы, выполненные в форме параллелограмма из упругих пластин. Третий упругий элемент 4 развернут относительно второго упругого элемента 3 на угол, равный 90 , вокруг одной из его диагонали, совпадающей с вертикальной осью симметрии устройства У-У. Хвостовики 5 и 6 и опорный винт 7 с микрометрической подачей жестко поджимают управляющий пьезоэлектрический преобразователь 8, работающий в режиме обратного пьезоэффекта и подключенный к внешнему генератору 9 электрических колебаний, к хвостовику 6. По другой диагонали второго 3 и третьего 4 упругих элементов с помощью опорных винтов 10, 11 и 12, 13 через бобышки 14, 15 и 16, 17 с установленными в них образцовым 18 и поверяемыми 19-21 пьезоэлектрическими датчиками давления и хвобтовики 22, 23 и 24, 25 жестко крепится электромеханический генератор колебаний. Электромеханический генератор колебаний состоит из пер вогоупругого элемента 26, выполненного в форме параллелограмма из упругих пластин со стержневым резонатором 27,

расположенным в одной из его диагоналей. Резонатор 27 снабжен двумя электромагнитами: вибровозбудителем 28 и адаптером 29, включенным совместно со стержневым резонатором 27 в автогенераторный режим работы по известной схеме. Адаптер 29 подключен к регистрирующим приборам 30 и

31.Кроме того, первый упругий элемент 26 электромеханического генератора колебаний связан в своих вершинах по одной из своих диагоналей, совпадающей с резонатором 27, с четвертым упругим элементом

32,выполненным также в форме аналогичного параллелограмма и развернутого на

угол 90 вокруг вертикальной оси симметрии устройства У-У, совпадающей с одной из диагоналей первого упругого элемента 26. Таким образом, диагонали второго 3. третьего 4 упругих элементов и соответственно первого 26 и четвертого 32 упругих элементов электромеханического генератора колебаний совпадают по направлению. Образцовый 18 и поверяемые 19-21 пьезоэлектрические датчики давления подключены через дифференциальные усилители 33-35 на регистрирующие приборы 36-38 соответственно с высокоомным входом, причем образцовый датчик 18 подключен одновременно на один из входов

каждого дифференциального усилителя 33-35, например инвертируемый, а на другой - соответственно каждый из поверяемых пьезо- датчиков давления 19-21.

Устройство для контроля пьезоэлектрических датчиков давления работает следующим образом.

При включении внешнего генератора 9 электрических колебаний управляющий пьезоэлектрический преобразователь 8 возбуждается заданным постоянным или переменным сигналом к нужной форме, и его механические колебания передаются через второй 3 и третий 4 упругие элементы, бобышки 14, 15 и 16, 17, опорные винты 10, 11 и 12, 13 чувствительным элементом образцового 18 и поверяемых 19-21 пьезоэлектрических датчиков давления. За счет принятой симметричной конструкции второго 3 и третьего 4 упругих элементов механические колебания, передаваемые от управляющего пьезоэлектрического пре- образователя 8 чувствительным элементом образцового 18 и поверяемых 19-21 пьезоэлектрических датчиков давления, идентичны по своим параметрам. В результате на выходе пьезоэлектрических датчиков 18-21 появляются сигналы, которые, проходя через дифференциальные усилители 33-35, взаимно вычитаются, причем сигнал каждого из поверяемых пьезоэлектрических датчиков 19-21 давления-из сигнала образцового пьезоэлектрического датчика давления, а выходные разностные сигналы, измеряемые регистрирующими приборами 36-38, пропорциональны разбросу параметров поверяемых пьезоэлектрических датчиков 19-21 давления по отношению к образцовому пьезоэлектрическому датчику 18.

При одновременном включении внешнего генератора 9 электрических колебаний, подающего электрический сигнал на управляющий пьезоэлектрический преобразователь 8, и электромеханического генератора колебаний возникают колебания первого 26 и четвертого 32 упругих элементов сложной формы, например модулированные по частоте, которые через хвостовики 22-25 Бездействуют одновременно на чувствительные элементы образцового 18 и поверяемых 19-21 пьезоэлектрических датчиков давления. На выходе пьезоэлектрических датчиков 18-21 давления в результате этого появляются сигналы, которые, пройдя через дифференциальные усилители 33-35,взаимно вычитаются, причем сигнал каждого из поверяемых пьезоэлектрических датчиков 19-21 давления - из сигнала образцового пьезоэлектрического датчика давления, а выходные разностные сигналы, измеряемые регистрирующими приборами 36-38, пропорциональны разбросу параметров поверяемых пьезоэлектрических датчиков 19- 21 давления по отношению к образцовому пьезоэлектрическому датчику 18 давления.

Опорные винты 7 и 10-13 обеспечивают предварительную настройку устройства. Регулировкой опорных винтов 10-13 перед

началом работы добиваются нулевого либо минимального выходного сигнала дифференциальных усилителей 33-35, характеризующего идентичность условий 5 закрепления образцового 18 и поверяемого 19-21 пьезоэлектрических датчиков давления, а регулировкой опорного винта 7 микрометрической подачей обеспечиваются наиболее оптималные условия эксплуата0 ции управляющего пьезоэлектрического преобразователя 8. Регистрирующие приборы 30 и 31 измеряют сигнал, снимаемый с адаптера 29.

Таким образом, предлагаемое устройст5 во расширяет эксплуатационные возможности устройства, позволяет, например, проводить одновременно контроль нескольких пьезоэлектрических датчиков давления и эффективно их селективный отбор в иден0 тичных условиях.

Формула изобретения Устройство для контроля пьезоэлектрических датчиков давления по авт.св. № 1571457, отличающееся тем, что, с

5 целью расширения эксплуатационных возможностей, в него дополнительно введены второй и третий дифференциальные усилители, второй и третий регистрирующие приборы, а также аналогичные дополни0 тельному и первому упругим элементам третий и четвертый упругие элементы, выполненные в форме параллелограммов из упругих пластин, расположенных в плоскости симметрии, проходящей через верти5 кальную ось устройства, совпадающую с диагональю дополнительного упругого элемента и резонатором первого упругого элемента, и связанных в вершинах по этой диагонали так, что третий упругий элемент

0 по этой диагонали связан с хвостовиками дополнительного упругого элемента, а четвертый - с первым упругим элементом электромеханического renepatopa колебаний, а также введены два хвостовика и две бобыш5 ки с опорными винтами и -нездами под до- полнительные поверяемые датчики давления, расположенные снаружи по направлению другой диагонали третьего упругого элемента и связанные с ним, причем

0 третий упругий элемент расположен снаружи четвертого и охватывает его с зазором, а два хвостовика связаны с четвертым упругим элементом и расположены по другой его диагонали напротив гнезд под дополни5 тельные поверяемые датчики давления, при этом второй и третий дифференциальные усилители одним из входов подключены к образцовому датчику давления, другие их входы предназначены для подключения соответствующих дополнительных поверяемых датчиков давления, а подключены на выходы второго и третьего второй и третий регистрирующие приборы дифференциальных усилителей.

Изобретение относится к устройствам для контроля датчиков давления и позволяет расширить эксплуатационные возможности устройства. Устройство состоит из корпуса 1, в котором крепятся по одной из своих диагоналей второй 3 и третий 4 упругие элементы, выполненные в форме параллелограмма По другой диагонали второго 3 и третьего 4 упругих элементов с помощью опорных винтов через бобышки с установленными в них образцовым 18 и поверяемыми пьезоэлектрическими датчиками давления и хвостовики жестко крепится электромеханический генератор колебаний.. Опорный винт 7 жестко поджимает управляющий пьезоэлектрический преобразователь 8. Электромеханический генератор колебаний состоит из первого упругого элемента 26, выполненного в форме параллелограмма со стержневым резонатором 27,

1 28 & 32 25 21

Ј

18