Устройство для измерения давления

1,9 0 4 ИЯ " ОБРЕТ ТЕЛЬСТ ирас- котоГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ 4 ОПИ САНИ К АВТОРСКОМУ(56) Авторское свидетельство СССР Ф 1064170, кл. С 01 Ь 9/08, 1982.Приборы для научных исследований, 196, У 6, с. 18-20.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к устройствам для измерения давления и позволяет повысить точность измерений и уменьшить размеры устройства за счет исключения влияния отрааенной волны деформации, При воздействии на воспринимающие концы волноводов единичного скачка давления в них пространяется волна деформации, рая преобразуется чувствительными пьезоэлементами 3 и 4 в электрическое. напряжение, поступающее на входы уси лителей 5 и 6. В результате прохождения сигнала .через линии 7, 9, 11 и 13 задержки и сумматоры 8, 10, 12 и 14 сигнал на выходе устройства имеет ту же форму, что и на входе, но двойную ,амплитуду, что несущественно, а поскольку сигнал произвольной формы может быть представлен как совокупность единичных скачков давления, устр-во позволяет измерять давление, произвольно меняющееся со временем. 2 ил.12623Изобретение относится к области измерения давлений, а именно к пьезоэлектрическим датчикам давления, иможет быть использовано при измерении нестационарных давлений.5Цель изобретения - повышение точности измерений и уменьшение размеров устройства за счет исключения влияния отраженной волны деформации.На фиг. 1 представлена блок-схема 1 О устройства для измерения давления; на фиг, 2 - графики сигналов ка выходах согласующих усилителей линий задержки, сумматоров при работе устройства. 1Устройство содержит длинный 1 и короткий 2 свободные волноводы, причемразмеры волноводов удовлетворяют условию 1=С ( /С-С Н,/С, где 1соответствейно длины короткого й длинОного волноводов; Н - толщина пьезоэлемента; С , С , С - соответственноскорости звука в материале короткогои длинного волноводов и пьезоэлемента, чувствительные пьезоэлементы 3 2и 4, соединенные с согласующими усилителями 5 и 6, Выход согласующегоусилителя 5 подключен к входу линии 7задержки и суммирующему входу сумматора 8, Выход линии 7 задержки соединен с другим суммирующим входом сумматора 8, а его выход подключенк входу линии 9 задержки, выход которой соединен с суммирующим входомсумматора 10. Выход согласующегоусилителя б соединен с входом линии 11задержки и суммирующим входом сумматора 12. Выход линии 11 задержкиподключен к вычитающему вхоцу сумматора 12, выход которого соединенс входом линии 13 задержки и суммирующим входом сумматора 1 ч. Выходлинии 13 задержки подключен к другому суммирующему входу сумматора 14,выход которого является выходом устройства.Устройство работает следующимобразом. При воздействии на воспринимающие концы волноводов 1 и 2 единичного скачка давления в них начинает рас-, пространяться волна деформации, которая преобразуется чувствительными пьезоэлементами 3 и 4 в электрическое напряжение, поступающее на входы усилителей 5 и 6. Сигналы на выходах усилителей 5 и 6 имеют Форму, показанную на фиг. 2. Сигнал с выхода 13 2усилителя 5 поступа: г ка вход линия 7задержки, где задерживается на время=27 =2-., где 1 , С, - соответстнекко длина и скорость звука в волноводе 1 (фиг, 2 Ь). С выхода линии 7задержки сигнал поступает на входсумматора 8, где суммируется с сигналом, поступающим непосредственнос согласующего усилителя 5, Результат сложения показан на Фиг. 26.С выхода сумматора 8 сигнал поступает на вход линии 9 задержки, где задерживается на время- гз 2 "2 Сгде 1 С, - соответственно длина искорость звука в коротком волноводе 2;С. - соответственно длина искорость звука в чувствительном элементе.С выхода линии 9 задержки сигналпоступает ка вход сумматора 10. Сиг -кал с согласующего усилителя 6 поступает на линию 11 задержки, где задерживается ка времяРк 2На Фиг, 24. показан сигнал на входелинии 11 задержки с обратным знаком.Далее сигнал с ликии 11 задержкив сумматоре 12 вычитается из сигнала,поступающего непосредственно с согласующего усилителя 6 (Фиг, 2 ъд, С выхода. сумматора 12 сигнал поступаетка вход линии 13 задержки, где задерживается ка время Т, =27 (фиг, 2 )1 з7и далее поступает на вход сумматора 14, где суммируется с сигналом,поступающим с выхода сумматора 12(Фиг, 2 и). С выхода сумматора 14 сигнал поступает на вход сумматора 10,где суммируется с сигналом от ликии 9 задержки (Фиг. 2 к),Таким образом, при воздействии единичного скачка сигнал на выходе устройства имеет ту же форму, что и на входе, ко двойную амплитуду что несущественно, а поскольку сигнал произвольной формы может быть представлен как совокупность единичных скачков, устройство позволяет измерять давление, произвольно мечяющееся со временем, В устройстве исключено влияние отраженной волны деформации за счет введения дополнительного волковода и компенсации погрешностей12623 Формула изобретения Составитель А,ЛисицынРедактор А.Шишкина Техред М.Ходаиич Корректор Л.Патай Заказ 541/38 Тираж 778 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная, 4 что увеличивает точность измерения.Кроме того, за счет отсутствия рассеивающих поверхностей или областейс переменным акустическим сопротивлением размеры предлагаемого устройства 5могут быть существенно уменьшены засчет уменьшения длины волновода. Устройство для измерения давления, содержащее первый акустический волновод, на одном конце которого расположен первый пьезопреобразователь, соединенный с первым усилителем, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения погреш.ости измерений и уменьшения размеров устройства за счет исключения влияния отраженной волны деформации, в него вве дены второй акустический волновод,134на середине которого расположенвторой пьеэопреобразователь, четырелинии задержки, четыре сумматора ивторой усилитель, при этом выход первого усилителя соединен с первым входом первого сумматора и четыре первуюлинию задержки - с вторым входом первого сумматора, выход которого черезвторую линию задержки подключен к первому входу второго сумматора, второйпьеэопреобразователь соединен с входом второго усилителя, выход которого подключен к первому входу третье"го сумматора и через третью линию задержки - к второму входу третьегосумматора, выход которого соединенс первым входом четвертого сумматораи через четвертую линию эадержки -с вторым входом четвертого сумматора,выход которого подключен к второмувходу второго сумматора,