Датчик давления Советский патент 1978 года по МПК G01L9/08 

1

Изобретение относится к области контрольно-из1мерительной техники, в частности к пьезоэлектрическим датчикам давления.

В основном авт. св. № 595642 описан датчик давления, содержащий корпус, мембрану, соединенную пьезорезонатором с полкой и преобразователи деформации мембраны в электрический сигнал, закрепленные между корпусом и полкой с обеих ее сторон.

Известный датчик не.обладает высокой чувствительностью. Кроме того, различия в зависимостях сигналов преобразователей от температуры приводят к появлению температурной погрешности.

С целью повышения термостабильности и чувствительности, преобразователи деформации мембраны выполнены в виде двух пьезорезонансных элементов, размещенных на одной пьезопластине, а полка имеет форму балки, расположенной в плоскости пьезопластины и скрепленной концами с корпусо.м.

На фиг. 1 представлена схема датчика давления в разрезе; на фиг. 2 - электрическая схема включения.

Корпус 1 имеет рамку 2, в которой на выступах 3 и 4 закреплена пьезопластина 5, с размешеннымина ней акустически развязанными пьезорезонансными элементами 6 и 7. Мембрана 8 с жестким центром при помощи толкателя 9 соединена с полкой 10, выполненной в.виде балки Z-образной формы. Балка расположена в плоскости пьезопластины и концами 11 и 12 скреплена с рамкой резьбовыми соединениями 13 и 14. Пьезопластина 5 имеет опоры 15 и 16, контактирующие с концами балки.

Пьезорезонансные элементы 6 и 7 включены в цепи автогенераторов 17 и 18, соединенных со входом смесителя 19, выход которого подключен к частотомеру 20.

Датчик давления работает следующим образом. При действии давлениямембрана 8 и толкатель 9 передают усилие полке 10, которая сжимает пьезорезонансный элемент 7 и растягивает пьезорезонансный элемент 6.

Собственные частоты пьезорезонаторов при этом изменяются, и сигнал, получаемый на выходе смесителя 19, равен сумме изменений частот пьезорезонаторов 6 и 7.

Последние, благодаря локальности колебательных процессов в этих резонаторах.

акустически развязаны. Изменения частоты, обусловленные действием температуры, у обоих резонаторов равны, ввиду rofo, что они образованы на одной общей пьезопластине, и зависимость характеристик иьезорезонаторов от температуры одинакова. Поэтому сигнал на выходе смесителя зависит только от величины давления.

Размещение балки в плоскости пьезопластины и закрепление концов балки к корпусу позволяет увеличить механическое напряжение пьезорезонаторов при действии давления и повысить чувствительность датчика. Величина чувствительности поддается регулировФормула изобрегения

Датчик давления по авт: св. jVg 595642, отличающийся тем, что, с целью повыщения термостабильности и чувствите.льности, преобразователи деформации мембраны выполнены в виде двух пьезорезонансных элементов, размещенных на одиой пьезопластине, а полка имеет фор.му балки, расположенной в плоскости пьезопластины и скрепленной концами с корпусом.