Датчик давления

 

ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ, содержащий корпус в виде стакана, в дне . которого распЬложена мембрана с жестким центром, и упругий элемент, два пьезорезонатора и регулировочные винты, установленные на перемычке, закрепленной на корпусе, отличающий с я тем, что, с целью повышения точности измерений за счет подстройки частот пьезорезонаторов в него дополнительно введены два. регулировочных винта, четыре установочньк винта с конической головкой и два nbe3ope30HaTOpaj при зтом все пьезорезонаторы выполнены на одной шайбе из пьезокварца-с центрами, размещенными на. окружности одного диаметра, упругий злемент .выполнен в виде об.ода с коническим углублением, имеющего четыре прорези и по торцу поджатого к дну стакана регулировочными винтами , шайба закреплена между внутренней поверхностью обода и внешней поверхностью жесткого центра мембраны параллельно последней,, при этом жесткий центр разделен крестообразным пазом.на четыре сектора, каждый из которых разделен по хорде на две (Л G части прорезью, по центру которой размещен установочный винт, причем-прорези обода и паза .жесткого центра лежат в двух взаимноперпендикулярных шIocкocтяxj смещенных на 45 относительно , плоскостей проходящих по центрам.диаметрально расположенных пьезорезонаторов и установочных винтов. 4;i

(39) (1Ц

СОЮЗ СОВЕТСКИХ .СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК 4(51) G 01 1 9/08

t йСЕСОН ЖН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пгтвп юВББЛИОТИЫА (ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3536216(24-10 (22) 07.01.83 (46) 07;03.85. Бюл. Р 9 (72) Ф.Ф.Колпаков, О.А.Мещеряков, .В,.М.Читова, В.Е.Алехин и О.К.Козин, (71) Харьковский ордена Ленина авиа1ционный институт им. Н.Е.Жуковского (53) 531.787(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 636493, кл. С 01 Ь 9/08, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

1Ф 862000, кл. G 01 L 9/08, 1979 (прототип) (54)(57) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ, содержащий корпус в виде стакана, в дне которого расположена мембрана с жестким центром, и упругий элемент, два пьезорезонатора и регулировочные винты, установленные на перемычке, закрепленной на корпусе, о т л и— ч а.ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений за счет подстройки частот пьезорезонаторов, в него дополнительно введены два. регулировочных винта, четыре установочных винта с конической головкой и два пьезорезонатора, при этом все пьезорезонаторы выполнены на одной шайбе из пьезокварца.с центрами, размещенными на,окружности одного диаметра, упругий элемент .выполнен в виде обода с коническим .углублением,. имеющего четыре прорези и по торцу поджатого к дну стакана регулировочными винтами, шайба закреплена между внутренней поверхностью обода и внешней поверхностью жесткого центра мембраны параллельно последней при этом жесткий центр разделен крестообразным пазом на четыре сектора, каждый из которых разделен по хорде на две части прорезью, по центру которой раз мещен установочный винт, гричем прорези обода и паза .жесткого центра лежат в двух взаимноперпендикуляро ных плоскостях; смещенных на 45 относительно плоскостей проходящих по центрам;диаметрально. расположенных пьезорезонаторов-и установочных винтов.

44008

15

25

1 11

Изобретение относится к приборостроению и предназначается для измерения давления.

Известны датчики давления, содержащие корпус, мембрану, силопередающий элемент и пьезорезонаторы (1) .

Недостатком таких датчиков является низкая чувствительность.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является датчик давления, содержащий корпус в виде стакана, в дне которого. расположена мембрана с жестким центром, и упругий элемент, два пьезорезонатора и регулировочные винты, установленные на перемычке, закрепленной на корпусе j2J .

Известный датчик имеет недостаточную точность измерения. давления ввиду малого диапазона подстройки частот пьезорезонаторов, а также вследствие закрепления пьезорезонаторов па концах консольных балочек упругого элемента.

Целью изобретения является повышение точности измерений за счет подстройки частот пьезорезонаторов.

Поставленная цель достигается тем, что в датчик давления, содержащий корпус в виде стакана, в дне которого расположена мембрана с жестким центром, и упругий элемент, два пьезорезонатора и регулировочные винты, дополнительно введены два регулировочных винта, четыре установоч- 35 ных винта с конической головкой и два пьезорезонатора, при этом все пьезорезонаторы выполнены на одной шайбе из пьезокварца с центрами, размещенными на окружности одного диаметра, упругий элемент выполнен в виде обода с коническим углублением, имеющего четыре прорези и по торцу поджатого к дну стакана регулировочными винтами, шайба закреплена между 45 внутренней поверхностью обода и внешней поверхностью жесткого центра мембоаны параллельно последней, при этом жесткий центр разделен по хорде на две части прорезью, по центру которой размещен установочный винт, причем прорези обода и паза жесткого центра лежат в двух взаимно-перпендикулярных плоскостях, смещенных на 45 относительно плоскостей, про- 55

О ходящих по центрам диаметрально расположенных пьезорезонаторов и установочных винтов.

На фиг. 1 схематически показан датчик давления, разрез., на фиг. 2— датчик, вид сверху, на фиг. 3 — узел

1 на фиг. 1.

Датчик давления содержит корпус 1 в виде стакана, в дне которого расположена мембрана 2 с-жестким центром 3, перемычку 4 с четырьмя регулировочными винтами 5, поджимающими обод 6 по торцу к дну стакана. Обод

6 выполнен с четырьмя .прорезями. Четыре пьезорезонатора 7 размещены равномерно на шайбе 8 из пьезокварца, например, С-среза. Установочные винты 9 с конической головкой размещены в прорезях секторов жесткого центра

3 мембраны 2. Корпус 1 датчика закрыт кожухом 10.

Датчик давления работает следую-. щим образом.

До начала измерений производится регулировка чувствительности пьезорезонаторов 7 за счет их предварительного поджатия, для чего винтами 5 нагружают каждый сектор обода 6, который, деформируясь равномерно .по периметру, нагружает пьезокварцевую шайбу 8. Затем установочными винтами 9 с конической головкой добиваются отгибания на небольшой угол наружных сегментов жесткого центра 3, осуществляя при этом раздельное поджатие каждого из пьезорезонаторов 7.

За счет этого обеспечивается компенсация несоосности наружного кон; тура шайбы 8 и ее центрального отверстия относительно жесткого центра

3 мембраны 2 и внутреннего контура обода 6. Кроме того, обеспечивается начальная раздельная установка частот каждого из пьезорезонаторов 7.

При действии давления мембрана 2 деформируется, а наружные секторы жесткого центра 3, работая как консольные балочки, передают усилие на шайбу 8, нагружая равномерно каждый иэ пьезорезонаторов 7. При этом изменяются резонансные частоты колебаний пьезорезонаторов 7, по величине изменения которых судят об измеряемом давлении.

Изготовление пьезорезонаторов 7 на одной пьезокварцевой шайбе 8 позвоl ляет устранить разбросы их характеристик как по тензочувствительности, так и по температуре; что в конечном счете повышает точность измерения давления.

3 1144008 4 го точность повышается область применения д атчика так как пьеКроме этого, точ ть по ключены в на 1-1,"X за счет устр ,5Х ранения несо- зорезонаторы 7 могут быт д а есазличные измерительные схемы как ви осности при установке пьезореэонаторов . ра в корпусе датчика,при этом расширяется т те таки по отдельности.

7

ВНИИПИ

Тир

Филиал ППП "Патент", г. Уагород, ул. Проектная, 4