Ультразвуковой датчик

(51) 4 В 06 В 1/06 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение относится к техникеультразвуковых измерений и позволяетповысить точность измерений, а такженадежность акустического контакта вшироком диапазоне температур в условиях воздействия агрессивной внешнейсреды. В корпусе 1 датчика установ 801301495 А 1 лен сильфон 2 с дном в виде гибкоймембраны 3При изменении давления,внутри полости 9, вызванном колебаниями температуры контролируемой среды, происходит перетекание жидкостичерез отверстия 8 эластичного центрирующего кольца 7 между полостями 9и 10. В результате контактный акустический слой 11 будет находиться вдинамическом равновесном состоянии,исключающем деформацию защитной мембраны 12. Объем жидкости в полости 9не превышает произведения величинымаксимально допустимого рабочего хода сильфона и площади основания сильфона в рабочем диапазоне температур. сФ1 ил,динамическом равновесном состоянии,что исключает его "высыхание", осуществляет стабилизацию состава.Объем заполняющей внутренний объем жидкости должен быть минимальнымс учетом ограничения компенсациивнутреннего давления допустимым рабочим ходом сильфона 2. Этому требованию удовлетворяет конструктивное О решение по расположению сильфона от"носительно корпуса. Из этого же ограничения вытекает требование о вели"чине объема жидкости. Если соотношение Ч Ь Б , где 7 - объем жидкости 15 при максимальной (минимальной) температуре контролируемой среды; Ь -максимально допустимый рабочий ходсильфона 2, Б - площадь основаниясильфона, не выполнено, то ход силь фона 2 превьппает допустимый и нормальный режим работы ультразвукового датчика нарушается. изобретения Ультразвуковой датчик, содержащийкорпус с защитной мембраной, установленный в корпусе пьезоэлемент, связанный с защитной мембраной через 30 контактный акустический слой жидкости, и электрические выводы, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности измерений, а также надежности акустического контакта 35 в широком диапазоне температур в условиях воздействия агрессивной внешней среды, он снабжен установленнымв корпусе сильфоном с дном в видегибкой мембраны и эластичным центри рующим кольцом с радиальными отверстиями, связывающим дно сильфона сразмещенным вне его пьезоэлементом,при этом объем жидкости в образованных герметичных полостях в корпусе, 45 ограниченных внешней поверхностьюсильфона и связанных радиальными отверстиями эйастичного центрирующегокольца, не превьппает произведениявеличин максимально допустимого ра бочего хода сильфона и площади основания сильфона в рабочем диапазонетемператур, а электрический выводподключен к пьезоэлементу через герморазъем гибкой мембраны. 1 1301495Изобретение относится к техникеультразвуковых измерений, а болееконкретно к акустическим датчикам,и может быть использовано для измерения физико-химических параметров жидких сред, в том числе агрессивных,в химической, нефтехимической и других отраслях промьппленности.Цель изобретения - повьппение точности измерений, а также надежностиакустического контакта в широком диапазоне температур в условиях воздействия агрессивной внешней среды.На чертеже изображена конструкциядатчика.Ультразвуковой датчик содержиткорпус 1, в котором установлен сильфон 2 с дном в виде гибкой мембраны3, через герморазъем 4 в которой проходит электрический вывод 5, подключенный к пьезоэлементу 6. Последнийсвязан с дном сильфона через эластичное центрирующее кольцо 7 с радиальными отверстиями 8, соединяющими Формулавнутреннюю полость 9 кольца с полостью 10 между внешней стороной сильфона 2 и корпусом 1, причем обе герметичные полости заполнены жидкостью.В полости 10 имеется контактный акустический слой 11 между пьезоэлементом 6 и защитной мембраной 12 корпуса 1.Датчик работает следующим образом.При изменении температуры контролируемой среды изменяется давлениевнутри полости 9. Для исключения деформации защитной мембраны 12 и изменения состояния акустического слоя11 используется сильфон 2 с гибкоймембраной 3. Например, при увеличении температуры увеличивается объемжидкости внутри датчика, сильфон начинает сжиматься, одновременно прогибается и гибкая мембрана 3. Вследствие больших компенсационных возможностей первого по сравнению с второйчасть жидкости из полости 9 по радиальным отверстиям 8 переходит в полость 10. При уменьшении температуры процесс происходит в обратном направлении, а поскольку контактныйакустический слой 11 непосредственносвязан с жидкостью, заполняющей полость 1 О, то этот слой находится в