Датчик давления с частотным выходом

СОЮЗ СОВЕТСКИХБАЙИ ЛНБМ ЕО ИРЕСПУБЛИК.8) во СССР70.СТОТНЪМо т л ицельюьшения Кннок 54)(57) ДАТЧ АВЛЕНИЯ СУ 263231ем; что,ости и ум ВЪХОДОМ по авт.сч а ю щ и й с яповышения стабил лны, датиг. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬГГИЙ ИЕ ИЗОБРЕ мм свщтвъствм(56) 1. Авторское свидетельс У 263231, кл. С 01 Ь 7/12, 1 С О 1 Ь 7 О 2; С О 1 Ь 1 1 / О влияния вибраций, он снабжен кольс радиальными несквозными прорезячувствительный элемент соединен скольцом радиальной перемычкой, колцо прикреплено к корпусу датчикаточке, диаметрально противоположнперемычке, а прорези в кольце выпиены равномерно по окружности тачто длина аредней линии, проведеот перемычки до точки креплениякорпусу, равна четверти длины восоответствующей рабочей частотечика, 1117470Изобретение относится к измери"тельной технике, в частности к частотным датчикам давления, содержащимчувствительный элемент в виде плоской мембраны. 5По основному авт.св. Р 263231 известен датчик давления с частотнымвыходом, в корпусе которого размещеныанероидный чувствительный элемент иэлектромаГнитные возбудитель и прием ник колебаний, причем чувствительныйэлемент, образованный двумя плоскимимембранами, изготовленными как одноцелое с герметично скрепленными поконтуру основаниями, соединен с корпусом перемычкой, расположенной радиально по отношению к центру чувствительного элемента 1,Известный датчик достаточно надежно работает при повышенных вибрациях и ударных ускорениях, Однакопогрешность измерений у него высока,что обусловлено закреплением чувствительного элемента в приборе, необеспечивающим акустическую развязку, 25Цель изобретения - повышение ста. бильности и уменьшение влияния вибраций.Поставленная цель достигаетсятем, что датчик давления с частотным З 0выходом снабжен кольцом с радиальными несквозными прорезями, чувствительный элемент соединен с кольцомрадиальной перемычкой, кольцо прикреплено к корпусу датчика в точке,35диаметрально противоположной перемычке, а прорези в кольце выполнены равномерно по окружности так, что длинасредней линии, проведенной от перемыч. кидо точки крепления к корпусу, равначетверти длины волны, соответствующей .рабочей частоте датчика. На фиг,1 представлена структурная схема датчика, на фиг.2 - четверть- волновая развязка, вид сверху; на 45 фиг.3 - то же, вид сбоку, на фиг.4 и 5 - то же, вариант выполнения.Датчик давления содержит анероидную или мембранную коробку 1 с плоскими мембранами - резонатор, перемычку 2, кольцо 3 с прорезями, возбудитель 4 и приемник 5 колебаний мембран, усилитель 6 автогенератора, прорези 7 в кольце. Позицией 8 обозначена длина средней линии между перемычкой и точкой крепления кольца к корпусу (показана пунктирной линией).Датчик работает следующим образом. Измеряемое давление Р, воздействуя на мембраны, деформирует их. При этом изменяется собственная частота колебаний чувствительного элемента, Элек" тромагнит 4 возбуждает колебания, а электромагнит 5 снимает сигнал с ко" леблющегося чувствительного элемента. Незатухающие колебания резонатора на собственной частоте поддерживают усилитель 6 автогенератора.При колебаниях резонатора в материале основания и корпуса возникают акустические волны, длину которых можно найти из выражениягде 9 - скорость звука в материале,1 - собственная частота колебанийрезонатора.мНапример, если 1 =5000 -, а 1=10000 Гц, то=0,5 м.Возбуждение колебаний в закреплении резонатора обуславливает утечкуэнергии колебаний резонатора, чтоприводит к снижению его добротностии, соответственно, стабильности иточности измерений, Кроме того,вибрации корпуса датчика на частотах, лежащих в диапазоне частот резонатора, приводят к нестабильностичастоты колебаний автогенератора,состоящего из резонатора 1, приемника 5 колебаний, усилителя 6 и воз"будителя 4 колебаний, что также вызывает погрешности измерений. Для,уменьшения влияния указанных источников погрешностей необходимо уменьшить связь механической колебательной системы - резонатора 1 - с кор"пусом датчика в рабочем диапазонечастот, Для этого применена четвертьволновая развязка, введенная в иэвест.ный датчик между перемычкой 2 и корпусом датчика,Четвертьволновая развязка выполнена в виде кольца 3 с несквозными радиальными прорезями 7, не перекрывающими одна другую, так что длина 8 акустической развязки равна четверти длины волны. При этом в рабочем диапазоне частот уменьшается перекачка колебательной энергии от резонатрра 1 к корпусу датчика и от корпуса датчика к резонатору 1.Прорези в кольце выполнены или по его торцам или по обра11174 О г.2 фиг Соатавитель А.ЗосимовРедактор Е.Папп Техред М.Тепер Корректор А.Зимокосов по делам изобретений и открыт35, Москва, Ж, Раушская наб аказ 7185/25 Тираж 822 Подписно ВНИИПИ Государственного комитета СССР 4/5 113 илиал ППП Патент", г.Ужгород, ул .Проектная,эующим его боковой цилиндричес- кой поверхности.Перемычка 2, соединяющая резонатор 1 с кольцом, расположена радиально противоположно относительно места закрепления кольца 3 к корпусу датчика. Усовершенствование известного датчика давления с частотным выходом снижает нестабильность, влияние вибрации и соответственно повышает точность измерений. Увеличение габаритных размеров датчика при этом незначительно.