Устройство для измерения гидростатических давлений

Союз Советских Социалистицеских Республик:присоединением заявкириоритетпубликовано 14.Л.1973. Бюллетень26ата опубликования описания 15.Х 11.1973 рственныи камитеа Министрав СССРлам изобретенийи аткрытий УДК 531,87.91(088 Авторизобретен, Шмин Заявите ТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯРОСТАТИЧЕСКИХ ДАВЛЕНИЙ дкого лщиИзобретение относится к области приборостроения и, в частности к емкостным датчикам, в которых используются вещества, изменяющие диэлектрическую проницаемость под воздействием гидростатического давления.5Известны устройства для измерения гидро- статических давлений, содержащие два емкостных датчика, между измерительными электродами которых размещен слой жидкого диэлектрика, включенных в мостовую схему, и инди катор.Однако выходная характеристика известных устройств нелинейна в широком диапазоне измеряемых давлений.Для линеаризации выходной характеристики 15 в широком диапазоне измеряемых давлений в предлагаемом устройстве каждый датчик снабжен двумя монокристаллическими диэлектрическими пластинами разного среза, размещенными на внутренних поверхностях измеритель ных электродов, причем на одноименных измерительных электродах датчиков расположены пластины разных срезов, при этом отношение площади измерительного электрода одного датчика к площади измерительного электрода 25 другого датчика соответственно равно отношению толщин пластин одинаковых срезов при нулевом давлении, а толщина слоя жидиэлектрика каждого датчика меньше то ны любой из его пластин. 30 На чертеже показана принципиальная схема описываемого устройства.Устройство содержит два емкостных датчика 1 и 2 с жидким диэлектриком 3, помещенных в камеру давления 4, заполненную передающей давление жидкостью (возможно той же, что и жидкий диэлектрик 3). На каждой внутренней поверхности измерительных электродов 5 и б датчиков 1 и 2 помещено по моно- кристаллической диэлектрической пластине 7, например, из кварца. При этом измерительные электроды 5 датчиков 1 и 2 имеют пластины 7 разных срезов, например кварцевые пластины Х и Л-среза, а измерительные электроды б датчиков 1 и 2 - соответственно пластины Л и Хсреза.Датчики 1 и 2 включены в плечи мостовой измерительной схемы, в другие плечи которой включены эталонные конденсаторы постоянной и переменной емкости 8 и 9, В диагональ моста включен нуль-индикатор 10. Датчики 1 и 2 снабжены охранными электродами 11,Устройство работает следующим образом.Изменение давления в камере 4 вызывает изменение емкостей С 1 и С датчиков 1 и 2 и нарушение баланса моста. Подстраивая конденсатор 9 до момента баланса моста, фиксируемого по нуль-индикатору 10, отсчитывают по шкале этого конденсатора 9 значение С 1 - С, По указанной разности судят о давлении.388204 ЗХго г 1 о газо Хзо за 1 о (С Х 1 о 21 оф 1 зо (Хаоса 7 зо 1 где К= 1 аСзоЗаказ 3311/1 Изд,1910 Тираж 755 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 Если в датчиках 1 и 2 используются кварцевые пластины Х и К-среза и на внутренней поверхности измерительного электрода 5 датчика 1 помещена пластина Х-среза, а при давлении Р=О соотношение размеров датчиков 1 и 2 таково, что то давление Р определяют по формуле:Р= К(С, - Сз),При этом а - производная по давлению Р от разности между относительным сжатием кварца в направлении кристаллографической оси Е и относительным сжатием в направлении кристаллографической оси Х, взятая при Р=-О 5;о - площадь измерительного электрода;Хго - толщина пластины 7 Х-среза;Е;о - толщина пластины 7 2-среза; 1,о - толщина слоя жидкого диэлектрика3 между пластинами 7 Х и Л-среза У 1-ГО ДатЧИКа;1 - номер датчика.Индекс О везде обозначает нулевое давление Р. Предмет изобретенияУстройство для измерения гидростатических 10 давлений, содержащее два емкостных датчика,между измерительными электродами которых размещен слой жидкого диэлектрика, включенных в дифференциальную мостовую схему, и индикатор, отличающееся тем, что, с целью ли неаризации выходной характеристики в широком диапазоне измеряемых давлений, в нем каждый датчик снабжен двумя монокристаллическими диэлектрическими пластинами разного среза, размещенными на внутренних по верхностях измерительных электродов, причемна одноименных измерительных электродах датчиков расположены пластины разных срезов, при этом отношение площади измерительного электрода одного датчика к площади из мерительного электрода другого датчика соответственно равно отношению толщин пластин одинаковых срезов при нулевом давлении, а толщина слоя жидкого диэлектрика каждого датчика меньше толщины любой из его пла- % стин.