Устройство для измерения давления

(56) Авторсксе свидетельство СССР У 403978, кл. С 01 Ь 23/18, 1975.Авторское свидетельство СССР1000804, кл, С 01 Ь 9/04, 1982. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗЖРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ, содержащее жесткий корпус с мембраной и тензорезисторы, расположенные на внешней поверхности мембраны и на корпусе, о т л и ч а -51)4 С 01 Ь 23/18, С 01 Ь 9/ ю щ е е с я тем, что, с целью овременного и независимого измеретурбулентной и гидроупругой составляющих пульсаций давления, а такжеих взаимной спектральнои плотности,в центральной части мембраны выполнено отверстие, в котором заподлицо с основной установлена дополнительная мембрана толщиной не более0,1 толщины основной мембраны, приэтом не менее двух тензорезистороврасположены перпеидикулярно на однойиз осей симметрии основной мембранына расстоянии от края отверстия неболее 1,5 базы тензорезистора, и неменее трех тензорезисторов расположены радиально на дополнительноймембране равномерно по окружности.Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для одновременного и. независимого измерения осредненных и пульсационных значений - турбулентной 5 составляющей пульсации давления, идентичной пульсации давления на жесткой границе и гидроупругой составляющей наведенной упругими колебаниями обтекаемой поверхности, 10Целью изобретения является одновременное и независимое измерение турбулентной и гидроупругой составляющих пульсаций давления, а также их взаимной спектральной плотности. 15На фиг,1 схематически изображено устройство, поперечный разрез; на фиг.2. - то же, вид сверху.Устройство для измерения давления включает жесткий корпус 1, уп ругую пластину 2, изготовленную за одно целое с корпусом. Пластина представляет собой испытуемую модель, В корпусе выполнено отверстие 3, заподлицо перекрытое мембраной 4, На тыльной стороне мембраны наклеены тензорезисторы 5, 6 и 7, расположенные под равным углом один к друго. - му. На тыльной стороне упругой пластины наклеены тензорезисторы 8 и 9,. 30 а на жестком корпусе - тензорезистор 10.Устройство работает следующим образом.При воздействии пульсаций давления на обтекаемую потоком поверхность пластины 2 происходят ее гидроупругие колебания, регистрируемые тензорезисторами 8 и 9. Колебания мембраны 4 под действиемсуммы турбулентной щ и гидроупругой составляющих пульсаций регистрируются тензорезисторами 5, 6 и 7. В связи с тем, что мембрана 4 жестко закреплена по контуру отверстия 3 и имеет малые размеры и жесткость по сравнению с размерами и жесткостью пластины 2, тензорезисторы 5, 6 и 7, наклеенные на мембрану под равными углами один к другому в непосредственной близости от ее цен- у тра, регистрируют "точечную" величину пульсаций давления без искажений, обусловленных неизотропностью турбулентности и поверхностным осреднением пульсаций. Распаложешс тензоре - зисторов 5 6 и 7 на мембране внутри концентрической окружности радиусом не более 0,7 радиуса отверстия обеспечивает условия работы каждого из тензорезисторов в области с одним знаком деформации по всей базе тензорезистора. Назначение диаметра отверстия (и, следовательно, мембраны) равным не менее чем трем базам тензорезистора необходимо для обеспечения возможности монтажа тензорезисторов на мембране с учетом указанных требований и технологии наклеивания.Тензорезисторы 8 и 9, наклеенные на тыльную сторону упругой пластины 2 в непосредственной близости от центра отверстия 3, регистрируют гидро- упругую составляющую пульсаций давления в точке практически без искажений, вызванных эффектом осреднения чо поверхности.Измерение искомых турбулентной и гидроупругой составляющих пульсаций давления осуществляется путем последовательного соединения тензорезисторов 5-10. в четыре измерительных моста.При включении попарно тензорезисторов 6 и 8, 7 и 9 в смежные плечи первого и второго мостов регистрируется электрический сигнал, пропорциональный турбулентной составляющей пульсации, а при включении тензорезисторов 5 и 10 в смежные плечи третьего моста регистрируется электрический сигнал, пропорциональный сумме турбулентной и гидроупругой составляющих.Очевидно, что при включении измерительных диагоналей первого и третьего мостов в смежные плечи четвертого измерительного моста на выходерегистрируется электрический сигнал,пропорциональный гидроупругой. составляющей пульсации давления.Благодаря тому, что в каждое изплеч полумоста включено по два рабочих тензорезистора, чувствительностьизмерительной схемы увеличиваетсявдвое, что позволяет повысить точность измерения малой по величинегидроупругой составляющей пульсациидавления,ка филиал ППП нт", г.ужгород, ул.Проектная 446/35 Тираж 896ВНИИПИ Государственного комитепо делам изобретений и открыт113035, Москва, Ж, Раушская н Подписиа СССРийб., д.4/5