ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ Советский патент 1971 года по МПК G01L7/08 

Изобретение относится к области измерительной техники и приборостроения.

Известны преобразователи давления (микрофон, емкостные датчики, тензометрические датчики и др.), содержащие мембрану.

Обычно мембраны изготовляют из стали, никеля, титана или дюралюминиевых сплавов. Перечисленные материалы имеют сравнительно невысокий модуль Юнга и значительную плотность. Поэтому скорость звука в них невысока (4-5 мк/сек) и, как следствие, низка собственная частота мембран, изготовленных из них. Коэффициент затухания колебаний мембран из указанных материалов невысок. Это ограничивает верхнюю рабочую частоту датчиков и не позволяет получать малое время установления их показаний. Теплоемкость перечисленных материалов также невелика, что исключает Использование датчиков из них в условиях повышенных температур.

Цель .изобретения - создание мембранного преобразователя с улучшенными метрологическими характеристиками, повышенной точностью измерений, увеличенными частотой собственных колебаний и демпфированием, т. е. с у.меньшенным временем установления .показаний, повышенной устойчивостью к механическим и тенловым помехам, что достигается в предлагаемом преобразователе применением в качестве материала мембран бериллия, который имеет на порядок больший модуль Юнга по сравнению с перечисленными материалами; скорость распространения волн напряжений в бериллии составляет 13 км/сек, т. е. примерно в три раза превышает скорость звука в стали, дюралюминии и других металлах.

Коэффициент затухания колебаний в бериллии также в несколько раз превышает коэффициент затухания в перечисленных выше материалах. Из всех конструктивных материалов бериллий имеет наибольшую теплоемкость.

Плотность бериллия составляет всего лишь 1,85 г/см.

Применение бериллия позволяет изготовлять широкополосные мембранные акустические микрофоны и датчики давлений, обладаюш,ие весьма малым временем установления сигнала; верхняя рабочая -полоса приемников давлений при использовании бериллия в качестве материала мембран расширяется в 3-5 раз. Благодаря этому появляется воз.можность регистрации с помошью мембранных датчиков таких высокочастотных процессов, как давления за ударными волнами в газах и жидкостях и ультразвуковых колебаний. 3 Датчики с бериллиевыми мембранами нмеют существенно меньшую восприимчивость к устранениям по сравнению с известными датчиками, что позволяет производить измерення давлений в условиях значительных .вибраций. Больщая теплоемкость бериллия дает возмолсность использовать мембранные датчики в условиях действия высоких температур длительное время. 4 Предмет изобретения Преобразователь давления, содержащий мембрану, отличающийся тем, что, с целью повышения частоты собственных колебаний, точности, устойчивости к механическим и тепловым помехам и уменьшения времени устано;вления показаний, в нем мембрана вьшолнена из бериллия.