Способ определения давления

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 11 476471 Союз Советских Социалистических Республик) Заявлено 5.06.73 (21) 1931492/18-1 присоединением заявки М Государственнын комитет Совета Министров СССР по делам изобретенийи открытий(08 В,3) Дата опубликования описания 11.11.7 72) Лвторы изобретеш, Ф. Сабодаш, И. В, Титов и С. К. Шимарев Г,ар 1) Заявител 54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДАВЛЕ Изобретение относится к области измерения нестационарных давлений.Известен способ измерения давления с помощью пьезоэлектрических датчиков, в которых для уменьшения влияния ускорений сравнивают сигналы с двух отдельных пьезодатчиков - рабочего, воспринимающего давление, и компенсационного, выдающего сигнал для компенсации помех от ускорений,Недостатками такого способа является невозможность компенсации влияния ускорений при изменении давления с высокой частотой вследствие конечных размеров пьезоэлемен. тов, наложение сдвинутых по фазе сигналов от пьезоэлементов основного и компенсационного пьезодатчиков при действии давления вследствие конечной скорости распространения волн напряжений по обоим кристаллам, а также недостаточно полная компенсация помех от поперечных ускорений,С целью исключения погрешностей от ускорений при измерении давлений в широком диапазоне частот предложен способ, по которому сравнивают интервал времени между моментами появления сигналов ца обоих датчиках с предварительно определенным полу- периодом колебаний упругого стержня.На чертеже представлена схема реализации предлагаемого способа.При использовании предлагаемого способа одновременно регистрируют сигналы с двух разделенных упругим стержнем и представляющих последовательную механическую систему пьезодатчпков, Первый пьезодатчик яв- Б ляется входом в систему по давлению и выходом по ускорештям, а второй - наоборот. Таким образом, оба сигнала в общем случае представляют собой суммарное воздействие и давления и помех от ускорений на систему. О Для выделения сигнала от помех используютпринцип суперпозиции для линейных систем и очевидное условие отражения от поверхности, воспринимающей давление. Так как параметры системы (скорость звука, размеры, плот ность и т. д.) известны, то по экспериментально полученному интервалу времени между сигналами, который (без учета распространения волн напряжений по пьезоэлементам) равен полупериоду колебаний упругого тела, 20 при действии либо давления либо помех находят моменты наложения сигналов и от давления и от помех друг на друга и тем самым определяют начальные участки обоих сигналов в чистом виде и, следовательно, началь ный участок искомого давлеш 1 я. Сравниваяполученное давление с сигналом второго пьезодатчика в соответствующие моменты времени, находят помехи в последующие моменты. Помехи вычитают из сигнала с перво го пьезодатчика и, таким образом, получаотТираж 902митета Совета Министтений и открытийушскан наб., д. 4,5 зд.883 рственного делам изо ква, А(-35,ПодписиСССР каз 2729/12 ЦНИИПИ Гос пр. Сапунова, 2 Тшограф давление на следующих интервалах. При обработке зарегистрированных сигналов с определенного момента времени учитывают и отражение помех от воспринимающей давление поверхности и рассматривают его как отдельный источник волн напряжений.Пусть зарегистрированными сигналами с пьезодатчиков 1 и 2, разделенных упругим стержнем 3, являются кривые 4 и 5 соответственно, а интервал времени между сигналами равен нулю (ось времени направлена вниз). На 1-х диаграмме 6 проводят линии, по которым распространяются волны напряжений, и находят моменты наложения сигналов и от давления 7 и от помех 8, Следовательно, начальными участками обоих сигналов будут отрезки 9 - 10 и 11 - 12. С учетом электрода 13 начальным участком искомого давления 14 будет отрезок 15 - 16. Далее сравнивают полученное давление на отрезке 15 - 16 с сигналом второго пьезоэлемента на отрезке 12 -17 и находят помехи на этом отрезке, Помехи, например, на отрезке 11 - 12 вычитают из сигнала с первого пьезодатчика на отрезке 8 - 18, но одновременно с момента 19 учитывают и 5 отражение этих помех от воспринимающейдавление поверхности. В итоге получают давление на отрезке 16 - 20 н т, д. Способ определения давления сравнениемсигналов рабочего и компенсационного пьезодатчиков, разделенных упругим стержнем, 15 отличающийся тем, что, с целью исключения погрешностей от ускорений при измерении давлений в широком диапазоне частот, сравнивают интервал времени между моментами появления сигналов на обоих датчиках с 20 предварительно определенным полупериодомколебаний упругого стержня.