ИЗМЕРИТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ Советский патент 1969 года по МПК G01L11/00 

Изобретение относится к области измерения низких давлений, а именно к измерителям низких давлений.

В известных приборах, содержащих механическую колебательную систему, выполненную, например, в виде возбуждаемой соответствующим образом пластинки, размещенную в камере, сообщаемой с измеряемой средой, измерение величины давления сводится к определению величины амплитуды .колебаний, зависящей от величины демпфирования, или к определению собственной частоты колебательной системы.

Однако такие приборы обладают большой инерционностью.

Предлагаемый измеритель давления отличается от известных тем, что вблизи ленточной струны перпендикулярно плоскости ее колебаний установлен плоский экран с зазором, превыщающим 0,05 от щирины струны.

Такая конструкция прибора обеспечивает увеличение чувствительности и быстродействия.

На чертеже приведена блок-схема описываемого измерителя давления.

Чувствительным элементом измерителя давления служит ленточная струпа /, имеющая фиксированное натяжение, вблизи которой установлен плоский экран 2. Струна и экран размещены в камере 3, сообщающейся с измеряемой средой. В качестве экрана может быть использована, например, стенка камеры 3. Возбуждающее устройство 4 соединено с генератором 5, а устройство 6 для преобразования амплитуды колебаний струны в электрический сигнал подключено к входу измерительного блока 7.

Измеритель давления работает следующим образом.

От генератора 5 на возбуждающее устройство 4 подается переменное напряжение постоянной амплитуды с частотой, близкой к собственной частоте струны 1, что приводит к возникновению вынужденных колебаний

струны. Измерение давления сводится к определению амплитуды колебаний струны, которая с помощью устройства 6 преобразуется в электрический сигнал, поступающий на вход измерительного блока 7. Амплитуда колебаНИИ струны зависит не только от величины демпфирования, но и от того, насколько ее собственная частота отличается от частоты возбуждающего напряжения. Если величина зазора между струной и экраном не превыщает 0,05 от щирины струны, то за время одного колебания газ не успевает вытечь из зазора, в результате чего с увеличением давления будет увеличиваться жесткость колебательной системы, а следовательно, и собственчастоты струны при изменении давления в пределах от 10 до 5 мм рт. ст. может достигать нескольких десятков герц. Так как полоса пропускания струны при низких давлениях не превышает нескольких герц, то незначительное изменение давления вызывает резкое изменение амплитуды колебаний струны за счет изменения ее собственной частоты и связанного с этим смещения рабочей точки на ее резонансной характеристике. При уменьшении отношения величины зазора к ширине струны характеристика измерителя давления приближается к релейной. Быстродействие измерителя давления определяется только постоянной времени струнного преобразователя и может составлять сотые доли секунды. Изменение диапазонов измерения давления производится путем изменения частоты возбуждающего напряжения.

Предмет изобретения

Измеритель давления, содержащий ленточную струну, установленную в камере, сообщаемой с измеряемой средой, и устройства для возбуждения и преобразования колебаний, отличающийся тем, что, с целью увеличения чувствительности и быстродействия, перпендикулярно плоскости колебаний струны установлен плоский экран с зазором, не превышающим 0,05 от ширины струны.