Датчик давления Советский патент 1977 года по МПК G01L9/08 

(54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ

I

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, в частности к пьезоэлектрическим датчикам давления.

Известны датчики давления, содержащие ; пьезоэлемент в форме цилиндра, разделен-. ный кольцевой прорезью глубиной 0,,8 высоты цилиндра на внутреннюю цилиндрическую и внешнюю кольцевую части равной пло щади 1J.

Известны также датчики давления, содер- жащие корпус, мембрану и закрепленный между ними цилиндрический пьезоэлемент с электродами, выполненный с опорой в поп&речной плоскости, разделяющей его на две симметричные части 2, Известные датчики давления обладают большой чувствительностью к вибрациям из-за наличия нескомпенсированной массы мембраны.

В предлагаемом датчике для уменьшения влияния вибрации на результаты измерений пьезоэлемент выполнен с цилиндрическими углублениями в торцах, внутренней опорной перегородкой между нимиа разделяющей его на рабочую и виброкомпенсирующую части и с одним.из электродов виброкомпенсирую

щей части в виде набора полос. Виброкомпен- сирующая и рабочая части пьезоэлемента at полнены с отношением толщин боковых станок 0,5-0,7.

На фиг. 1 представлен датчик давления, разрезу на фиг. 2 - развертка наружной по верхности пьезоэлемента.

Датчик давления содержит корпус 1, мек брану 2 и пьезоэлемент цилиндрической фор мы. Пьезоэлемент вь1полнен с цилиндричеокими углублениями в торцах и внутренней опорной перегородкой 3 между ними, разделяющей его на рабочую 4 и виброкомпенсирую щую 5 части. Пьезоелемент закреплен между мембраной 2 и основанием 6 корпуса 1 по торцу рабочей части 4 и в области перегородки 3 соответственно.

Виброкомпенсирующая 5 и рабочая 4 чаоти пьезоэлемента выполнены с отношением толщин боковых стенок, равным 0,5тО,7. Обе части электрически соединены встречно с учетом направления поляризации материала, из которого изготовлен пьезоэлемен

На фиг. 1 показаны наружный 7 и внут рекний 8 электроды виброкомпенсирующей

и эле1а-)оды 9 и 10 рабочей части при одинаковом направлении поляпризадии обеих частей. Наружный электрод 7 части 5 выполнен в виде набора полос 11.

Датчик давления работает следующим

образом.

Быстропеременное давление воздействует только на рабочую 4 часть пьезоэлемента, вибрация - на рабочую 4 и виброкомпенс№ рующую 5 части. При действии вибрации в рабочей 4 и компенсирующей 5 частях воэникают обратно симметричные картины напряженных состояний. Благодаря этому . марный выходной сигнал датчика уменьшается до значения величины рассогласования, которая определяется разбросом электричеоких параметров примененных пьезоматериалов например пьезомодуля и собственной емкостИ, а также величины массы деталей, скрепленных с рабочей частью пьезоэлемента. Подсоединением или изоляцией полос 11 электрода 7 виброкомпенсирующей части (например, с помощью токопроводяшего клея) выравнивают выходные вибросигналы с рабочей и .компенсирующей частей, получая при этом минимальную величину виброчувствительности датчика.

Датчик давления увеличивает точность измерения быстропеременных и акустических

давлений в условиях воздействия больших виброускорений.

Формула изобретения

. Датчик давления, содержащий корпус, мембрану и закрепленный между ними цилиндрический пьезоэлемент с электродами, отличающийся тем, что, с целью повышения точности за счет уменьшения влияния вибраций на результаты измерений, пьезоэлемент выполнен с цилиндрическими углублениями в торцах, внутрненней опорной перегородкой между ними, разделяющей его на рабочую и виброкомпенсируюшую чаоти, и с одним из электродов виброкомпе сирующей части в виде набора полос.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

№ 330363, кл. G 01 L 9/08, 21.02.72.

№ 317928. кл. G 01 L 9/08, 13.07.70.

Фиг. 2