Датчик давления Советский патент 1993 года по МПК G01L9/08 

Фиг. Г

С

кэ

Ьь

ся XI

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения быстропеременных и акустических давлений малых уровней.

Изобретение направлено на повышение чувствительности датчика при измерении малых величин давлений.

Датчик давления схематически изображен на фиг. 1. На фиг. 2 изображен чувствительный элемент.

Датчик давления состоит из корпуса 1с мембраной 2, на которой наклеены пьезоэлектрический чувствительный элемент Зс токовыводом 4.

Чувствительный элемент 3 выполнен в виде сложенной а несколько слоев цельной ленты 5 пьезоматериала см. фиг, 2). Слой ленты 5 проклеены клеем б между собой. Число слоев ленты выбирается нечетным, для того чтобы электрод, обращенный к то- ковыводу, был противоположной полярности электроду, приклеенному к мембране.

Датчик работает следующим образом. При воздействии измеряемого давления на датчик мембрана 2 прогибается, при этом происходит деформация закрепленного на ней пьезоэлемента 3, на электродах которого появляется сигнал, пропорциональный величине переменного измеряемого давления.

Введение ограничения на толщину пьезоэлемента обусловлено получением опти- мальных соотношений между его жесткостью и чувствительностью. Очевйд- но, что при неограниченном увеличении количества склеенных слоев ленты жест кость

пьезоэлемента возрастает настолько, что он перестает деформироваться, а следовательно, работать.

Экспериментальные данные показали,

что при применении в качестве основы чувствительного пьезоэлемента 20-ти микронной пьезоленты на основе поливинилиденфррида (ПВДФ), склеивающего материала ВК-20 с серебром и без него

в датчиках с толщиной мембраны 03 мм количество слоев ленты в пьезоэлементе не должно превышать 7, что составляет толщину пьезоэлемента порядка 0.85 от толщины мембраны. Форму чуэствительного пьезоэлемента, в определенных пределах (не нарушая целостности электроконтакта одноименного электрода на перегибах ленты), можно изменять механическим способом после склеивания слоев.

ф о р М у л а и з о б р е т ё н и я

Датчик давления; содержащий корпус с мембраной и наклеенный на мембрану чув- ствительный элемент с токовыводом, о т л и- ч а ю щ и и с я тем, что с целью повышения

чувствительности, в нем чувствительный элемент выполнен в виде сложенной в нескол ько поляризованных по толщине сло- ев ленты, выполненной из пьезоэлектрического материала/с нечетным числом слоев,

жестко скрепленных между собой, а общая . толщина h слоев ленты удовлетворяет условию h Кпм, где Ьм -толщина мембраны; К 6,7-0,9 экспериментальный конструктивный коэффициент.

:.; ... . ,:- . . . .

Использование: в измерительной технике Для измерения быстропеременных давлений. Сущность изобретения: пьезоэлектрический датчик давления содержит корпус 1 с мембраной 2, на которой наклеен пьезоэлектрический чувствительный элемент 3 с токовыводом 4. Чувствительный элемент 3 выполнен в виде сложенной в несколько п6- ляризованных по толщине слоев 5 ленты, выполненной из пьезоэлектрического материала с нечетным числом слоев, жестко скрепленных между собой. Общая толщина слоев ленты удовлетворяет определенному математическому условию. 2 ил.

5