Преобразователь давления с частотным выходным сигналом

ОП ИС ИЗОБР Союз Советски Социалистицески Республик(22) Заявлено 06.10.76 21) 2410613/18 с присоедин вк осударстаеииый комитет СССР оо делам иэаоретеиий и открытий) Заявител 4) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯС ЧАСТОТНЫМ ВЫХОДНЫМ СИГНАЛ 2 расположенные нарезонатор, связанньнами, трансформирумацию мембраныРа 121.Недостаток такой конструкции состоит в том, что на ее основе не удается создать преобразователь на давление в диапазоне до 5 кгс(см, поскольку повышение податливости мембраны за счет уменьшения ее толщины и жесткости заделки ниже некоторого уровня не увеличивает чувствительности преобразователя, а снижает ее.Целью изобретения является увеличение чувствительности преобразователя при измерении малых давлений.Эта цель достигается тем, что в известном преобразователе давления, который содержит стержень-резонатор, мембрану, соединенную с основанием, два кронштейна для грансформирования деформации мембраны в натяжение резонатора и систему возбуждения его поперечных колебаний, мембрана снабжена жестким центром, соединенным упругими шарнирами с кронштейнами, выполненными в виде угловых. рычагов, одни плеконструкции сло- несбалансировант невысокую точционных и линейИзобретение относится к области приборостроения, а именно к контрольно-измерительным устройствам для измерения малых давлений.Известны вибростержневые преобразователи с частотным выходом для измерения малых давлений (менее 5 кгс/см), содержащие плоскую мембрану и связанный с ней через шток стержень-резонатор, расположенный наклонно к плоскости мембраны, осевая деформация которой трансформируется в натяжение резонатора. Шток в таком преобразователе, чтобы исключить перекос мембраны, охвачен рамкой с упругими направляющими пластинами, параллельными плоскости мембраны 1.Преобразователь такойжен в изготовлении и ввидуности упругой системы имееность при действии вибраных ускорений.Известны также преобразователи давления с частотным выходом более простой и технологичной конструкции, содержащие плоскую мембрану, выполненную за одно с корпусом, два кронштейна с противовесами,структорский институти средств измерения мас мембране, и стерженьй концами с кронштейющими угловую дефорв натяжение резонатоФ,651216 Формула изобретения ЦНИИПИТираж 1089Филиал ППУжгород, у Заказ 793/39ПодписноеП Патеит,Проектная чи которых связаны. со стержнем-резонатором, а другие через упругие шарниры - соснованием.На чертеже показан предлагаемый преобразователь.Преобразователь состоит из упругого тела 1 и системы возбуждения автоколебаний2 стержня-резонатора.Упругое тело включает основание 3, мембрану 4 с жестким центром 5, два крон.штейна 6 в виде угловых рычагов с противовесами 7 и стержень-резонатор 8 прямоугольного поперечного сечения, Кронштейны 6 расположены симметрично относитель.но диаметральной и поперечной осей мембраны 4 и имеют по два упругих шарнира, одиниз которых,9 связан с основанием 3, а другой 10 - с жестким центром 5 мембраны 4.Стержень-резонатор 8 соединен с концами11 кронштейнов 6, т,е. с плечами, перпендикулярными плоскости мембраны. Все элементы выполнены за одно целое из одногокуска материала. Рабочая камера 12 подмембраной 4 закрыта приваренным к основанию дном 13 с резьбовым штуцером.Система возбуждения автоколебаний 2резонатора состоит из электромагнитных возбудителя колебаний 14 и адаптера 15, расположенных по обе стороны резонатора 8,и усилителя 16.Преобразователь работает следую шимобразом.Давление, подаваемое в камеру 12 через30отверстие в резьбовом штуцере, вызываетдеформацию мембраны 4 и смещение жесткого центра 5, приводяшее к повороту кронштейнов 6. Это увеличивает напряжения врезонаторе 8 и изменяет собственную частоту его поперечных колебаний. Резонатор совместно с возбудителем колебаний 14, адаптером 15 и усилителем 16 образуют электромеханический автоколебательный контур,частота которого ввиду высокой добротности резонатора практически равна частоте етопоперечных колебаний. Изменение частотыавтогенератора служит мерой измеряемогодавления,Такая конструкция преобразователя засчет увеличения эффективной площади мембраны, путем уменьшения ее толщины и увеличения диаметра жесткого центра, при наличии кронштейнов в форме угловых рычагов с упругими шарнирами, обеспечивает при изменении малых давлений требуемое натяжение резонатора и высокую чувствительность преобразователя.Симметричное относительно осей мембраны расположение кронштейнов при соответствующей массе противовесов позволяет уравновесить инерционные силы, возникающие в упругой системе при действии вибрационных и линейных ускорений в направлении, перпендикулярном плоскости мембраны. В предложенном преобразователе чувствительность к ускорению вдоль его оси снижается до 0,01% на 1 д, Основная погрешность преобразователя менее 0,25%,Преобразователь может найти применение при дистанционном измерении малых дав лений, главным образом на подвижных объектах, например для определения величины и равномерности осадки судов, где на преобразователь действуют значительные вибрации и линейные ускорения. Преобразователь давления с .частотным выходным сигналом, содержащий корпус, стержень-резонатор, мембрану, соединенную с основанием корпуса, два кронштейна для трансформирования деформации мембраны в натяжение стержня-резонатора и систему возбуждения его поперечных колебаний, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности при измерении малых давлений, мембрана снабжена жестким центром, соединенным упругими шарнирами с кронштейнами, выполненными в виде угловых рычагов, одни плечи которых связаны со стержнем-резонаторома другие через упругие шарниры - с основанием.Источники информации, принятые во вни мание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР277333, кл. б 01 1. 11/00, 1970.2. Авторское свидетельство СССР301585, кл, 6 01 1. 11/00, 1971.