Датчик давления с частотным выходом Советский патент 1978 года по МПК G01L9/08 G01L7/02 

I

HaoOpereliHe относится к контрольно-нэмерительной техиике и может найти применеиие в.системах автоматического упра|влеиия компрессорными и эксгаустерными установками, а также в другиХ: областях техники, где требуется измерение абсолютного или избыточного давления жидкости или газа.

Известен датчик давления с частотным выходным сигналом, где в качестве преобразователя деформации мембраны в измеиенне частоты электрического сигнала примеияется чувствительная вибрационно-частотяая стальная перемычка 1.

Наиболее близким к изобретению является датчик давлений с частотным выходом, содержашнй преобразователь давления в эле. ктрическнй сигнал в виде мембраи. передающих давление на упругий кольцевой элемеит, в котором закреплен пьезорезонатор, включенный в схему автогенератора (21. . В зависимости от соотношения давлений упругий кольцевой элемент принимает форму эллипса, вследствие чего пьезлрезоиатор сжимается иЛи растягивается, и частота колебаний автогенератора изменяется.

В настоящее время пьезорезоиаторы при кленваются к механическим элементам датчиков яри помшцн вакуумплотиых клеев. Но толщина слоя клея со временем может изменяп ся, в слое клея возиикает гистерезис.

При.включении пьезорезонатора между мембраной и корпусом макснмальиый прогиб мембраиы определяетл:я допустимой деформации резонатора, которая составляет единицы микрон. В этом случае изменение толщины слоя клея приведет к деформации иа величину того же порядка.

Жесткое соедитиие мембраны с преобразователем давления, который оказывается включенным непосредствеийо между мембраной и корпусом, н вызывает вышеуказаниук) погрешность при измерении.

Цель изобретения - увеличеиие точности измерения-достигается тем, что между мембраной и пьеЗсфезонатором включен упругий элемент, например в форме упругой рамки.

Благодаря включенню упругого элемента максимальный прогнб мембраны можно сделать во много раз больше максимальной деформацни пьезорезонатора. Изменение толщнны слоя клея по сравнению с оелнчнной прогиба мембраны незначительно. На чертеже нзЫ}ражен обшиб вид основной детали датчика в разрезе и вид сбоку. Деталь содержит, выполненные заодно корпус 1, мембрану 2, упругий элемент 3 1я силочувствительный пьезорезонатор 4.

Датчик давления работает следующим образом.

При повмшеиии давления газа нли жидкости мембрана прогибается и сжимает упругий элемент, который, в свою очередь, давит на силочувствительиыб пьезорезонатор. Под действием сжатия пьезорезонатор деформируется, и его резонансная частота изменяется. По величине .изменения частоты автоко;1ебаний судят о ведичине давления.

Установка упругого элемента между пьезорезонатором и мембраной приводит к снижению погрешности при измерении и к расширеиию диапазона измеряемых давлений.

Формула изобретения Датчик давления с частотным выходом, содержащий корпус, выполненный за одно целое .с мембраной, и пьезорезонатор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, снабжен упругнм элементом в форме рамки, выполненной 3d одно целое с мембраной, причем пьезорезонатор прикреплён одним концом к упругому элементу, а другим к корпусу.

Источники ииформаиии, прииятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР № 277333,кл. О 01 L 1/10.

2.Авторское свидетельство СССР № 344303, кл. О 01 L 9/08, 1971.