Устройство для измерения давления

СО 103 СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 1 1С О Ь 9 ТЕНИ ФГб СТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ(71) Алтайский политехнический институт им. И.И.Ползунова(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕ(57) Изобретение относится к силоиэ"мерительной технике и позволяет повысить точность измерений давления имеханических усилий за счет снижения взаимовлияния дифференциальныхобластей пьезоэлемента, в процессе ихпоследовательного возбуждения. Дляэтого в устройстве для измерения давления, содержащем пьезоэлемент 1 спервой 2 и второй 3 дифференциальными обкладками на одном металлизироБО 1428960 ванном торце, возбуждающий генератор6, подключенный через первый 4 и второй 5 коммутаторы к первой и второйдифференциальным обкладкам соответственно, схему 9 управления, содержащуюпоследовательно соединенные генератор 1 О тактовых импульсов, счетчикимпульсов, распределитель 12 импульсов и схему 15 обработки с индикатором 1 б, первая и вторая дифференциальные обкладки пьезоэлемента1 соединены с его общей обкладкой через третий 7 и четвертый 8 коммутаторы соответственно. Управляющие входыкоммутаторов 7 и 8 подключены сост"ветственно к второму 14 и первому 13 Жвыходам схемы 9 управления. Схема 15обработки выполнена в виде измерителя отношения частот. Новым в устрой" (стве является электрическое демпфирование невозбуждаемой области пьеэо- фэлементапутем подключения дифференциальной обкладки этой области кобщей обкладке пьезоэлемента в момент возбуждения другой области, а1428960 также измерение отношения резонансных частот дифференциальных областейпьезоэлемента с помощью измерителя15, что снижает воздействие основных Изобретение относится к силоизмеоительной технике и может быть использовано для измерения давления имеханических усилий.Цель изобретения - повышение точ ности измерений эа счет снижениявзаимовлияния дифференциальных областей пьезоэлемента в процессе их последовательного возбуждения.На чертеже изображена схема уст -10ройства.Устройство содержит пьезоэлемент1 с первой 2 и второй 3 дифференциальными обкладками, первый 4 и вто -рой 5 коммутаторы, возбуждающий генератор 6, третий 7 и четвертый 8 коммутаторы, схему 9 управления, состоящую из последовательно соединенныхгенератора 10 тактовых импульсов,20счетчика 11 импульсов и распределителя 12 импульсов, выходы 13 и 14 которого являются выходами схемы 9 управления, а также последовательно соединенные измеритель 15 отношения частот и индикатор 16. Первая 2 и вторая 3 дифференциальные обкладки пьезоэлемента 1 подключены соответственно через первый 4 и второй 5 коммутаторы к возбуждающему генератору 6,а через третий 7 и четвертый 8 коммутаторы соответственно к общей обкладке пьезоэлемента 1. Первый выход 13схемы 9 управления соединен с управляющими входами первого 4 и четвертого 8 коммутаторов и с первым управляющим входом измерителя 15 отношения частот, а второй выход схемы 9управления соецинен с управляющимивхоцами второго 5 и третьего 7 комму.таторов. Второй управляющий вход.измерителя 15 отношения частот,подключен к выходу генератора 10 тактовыхимпульсов схемы 9 управления, а входизмерителя 15 отношения частот под-.ключен к выходу возбуждающего генера- "тора 6,дестабилизирующих Факторов - таких, как старение иьеэокерамики и влияние температуры, и повышает точность измерений. 1 ил. Устройство работает следующим образом.Схема 9 управления формирует сигналы для управления измерителем 15 отношения частот, а также коммутаторами 4, 5 и 7, 8. Первый 4 и второй 5 коммутаторы поочередно подключают дифференциальные обкладки 2 и 3 пьезоэлемента 1 к возбуждающему генератору 6, осуществляя последовательное возбуждение дифференциальных областей пьезоэлемента 1. Невоэбуждаемая область при этом демпфируется с помощью коммутаторов 7 и 8. Резонансная частота возбуждаемой области с выхода возбуждающего генератора 6 поступает на вход измерителя 15, который вычисляет отношение резонансных частот двух областей пьезоэлемента 1 и выдает результат на инди-. катор 16. При отсутствии измеряемого давления на пьезоэлемент 1 резонансные частоты каждой дифференциальной . области равны резонансной частоте не- нагруженного пьезоэлемента. Под действием измеряемого давления резонансные частоты дифференциальных областей смещаются асинхронно относительно резонансной частоты ненагруженного пьезоэлемента 1, в результате чего выходной сигнал изменяется пропорционально изменению измеряемого давления,Благодаря тому, что выходной сигнал в виде отношения резонансных частот двух дифференциальных областей пьезоэлемента менее подвержен воздействию основных дестабилизирующих Факторов (таких, как старение пьеэо" керамики и влияние температуры), а также благодаря снижению взаимовлияния дифФеренциальных областей пьезоэлемента в процессе их последовательного возбуждения за счет электрического демпфирования невозбуждаемой области, что исключает появление п1428960 разитных сигналов на невозбуждаемойобкладке, повышается точность измерений давления,Составитель И.СумцовТехред Л.Сердюкова Корректор М,Демчик Редактор Е.Папп Заказ 5115/38 Тираж 847 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 5Формула изобретения Устройство для измерения давления, содержащее пьезоэлемент с первой и второй дифференциальными обкладками 10 на одном металлизированном торце, возбуждающий генератор, подключенный через первый и второй коммутаторы к первой и второй дифференциальным обкладкам, соответственно, схему управ ления, содержащую последовательно соединенные генератор тактовыхимпуль-. сов, счетчик импульсов и распределитель импульсов, а также схему обработки с индикатором, причем управляю щие входы первого и второго коммутаторов подключены соответственно. к первому и второму выходам схемы управления, отличающеесятем, что, с целью повышения точностиизмерений за счет снижения взаимовлияния дифференциальных областейпьезоэлемента в процессе их последовательного возбуждения, первая ивторая дифференциальные обкладки пьезоэлемента соединены с его общей обкладкой через третий и четвертый коммутаторы соответственно, а схема обработки выполнена в виде измерителяотношения частот, причем сигнальныйвход схемы обработки соединен с выходом возбуждающего генератора, ее управляющие входы соединены соответственно с выходом генератора тактовых,импульсов и с одним из выходов распределителя импульсов, а управляющиевходы третьего и четвертого коммутаторов подключены к второму и первомувыходам распределителя импульсов соответственно.