Пьезорезонансный датчик давления

(19) (11) 1)4 С 01 Т,ФЯг.7 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ УЙфя ч;,ной составляющей. повышение точности уменьшения темпера кольцевой обойме 5 тупами 6 размещен зоэлемент (ПЭ) 4, рительному ПЭ 2. О дифференциКомпенсирувоздействи ль изобретени змерений за с рных шумов. В посадочными мпенсирующий высе идентичныи измеба ПЭ подключены вязкои ж ренней п Из 1, с.ечени еречно ветств прямоугольного п Это давление, со ую зо Ы ДАТЧИК ДАВ зм 54) ПЬЕЗОРЕЗОНАНЕНИЯ57) Изобретениезмерения малых кического давлени диап рег инамическог беспечивает и 8, Воздей ие изменяет ительного ПЭ дине д ний, о винтам ым лирове на Л атчик баний твующ часто 2. 1 назначено д у ко ен ебании гидростана фоне постоянда из ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Всесоюзный заочный инженерностроительный институт(56) Каггег Н,Е., 1.еас 1. 1 ЕЕЕТгапв. 1 пд. Е 1 есггоп апй Сопгго 11 пвггпшепг, 1969, 16, 1, 44.Мильштейн Б.Г., Смагин А.Гмерительная техника, 1984, 1 Ф альной схеме регистрации.ющий ПЭ 4 находится подем постоянного давлениякости, находящейся во внутости кольцевой обоймы 71317296 ВБИПИ Заказ 2414/37 Тираж 776 Подписное Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Изобретение относится к технике измерения давления, а именно к преобразователям гидростатическога давления,предназначенным для измерения с высокойточностью малых колебаний гидростатического давления на фоне постояннойсоставляющей,Цель изобретения - повышение точности за счет уменьшения температурных шумов.На чертеже схематически представлен предлагаемый датчик.В корпусе 1 в виде полого цилиндрического стакана смонтирован измерительный пьезоэлемент в виде диска 2,15 воспринимающий давление исследуемой среды через посадочные выступы 3 корпуса, В корпусе размещен также идентичный измерительному кампенсирующии пьезоэлемент 4, установленный в полой 20 кольцевой обойме 5 с посадочными выступами 6, Внутренняя полость обоймы 7 заполнена вязкой жидкостью, например гидропластом, Регулиравочные винты 8, установленные в стенке абой 25 мы, имеют возможность перемещения внутрь полости с жидкостью. Пьезоэлементы 2 и 4 подключены к регистрирующей дифференциальной схеме (не показана) через токовводы 9; Корпус пре образователя герметизирован фланцем-, крышкой 10, Измерительный и компенсирующий пьезоэлементы 2 и 4 сопрягаются с посадочными выступами 3 и 6 соответственно корпуса 1 и обоймы 5 па 35 полированным боковым поверхностям с предварительным натягам. Геометрия, толщина и материал посадочных выступов и обоймы подобраны так, чтобы возникающие в пьезоэлементах механи ческие напряжения и их температурные зависимости были идентичными при равенстве давлений окружающей среды и гидропласта.Пьезорезонансный датчик давления 45 работает следующим образом.После подключения регистрируюшей дифференциальной схемы преобразователя в пьезоэлементах возбуждаются колебания, частота которых зависит ат 50 величины возникающих в пьезоэлементах механических напряжений. В соответствии с предварительно построенной градуировочной зависимостью частоты колебаний от давления перемещением винтов в гидропласте создается давление,соответствующее середине динамического диапазона измеряемых давлений.Затем корпус датчика помещается висследуемую среду с величиной давления, лежащей в предполагаемом диапазоне измеряемых давлений. Частота колебаний измерител:ьнога пьезоэлементапри этом соответственно изменяется,Так как компен"ирующий пьезоэлемент не воспринимает измеряемое дав-,ление, а находится пад действием постоянного давления гидропласта, то изменения разностной частоты, получаемые после смешивания частот кварцевыхгенераторов измерительного и компенсационного пьезоэлементов, зависятот изменений гидростатического давления среды, воздействующей на корпусдатчика, па сравнению с постояннойсоставляющей (давление гидропласта),соответствующей середине динамического диапазона измеряемых давлений.При этом уровень температурных шумовдатчика уменьшается во столько раз,ва сколько раз постоянная составляющая гидрастатического давления средыбольше динамического диапазона измеряемых давлений,формула изобретения Пьезорезонансный датчик давления, содержащий корпус в виде полого цилиндрического с.такана, .установленный в корпусе измерительный пьезоэлемент в виде диска и схему регистрации, к входу которой подключен измерительный пьезоэлемент, а т л и ч а ю щ и й с я тем, чта, с целью повышения точности за счет уменьшения температурных шумов, он снабжен компенсирующим пьезоэлементом, идентичным измерительному, и полой кольцевой обоймой прямоугольного поперечного сечения, внутренняя полость которой заполнена вязкой жидкостью, причем обойма снабжена регулиравочными винтами, при этом кольцевая обойма установлена на открытом торце цилиндрического стакана, компенсирующий элемент закреплен внутри кольцевой обоймы а схема регистрации выполнена дифференциальной.