Датчик давления

.АВ КОМ нкциональ содержит изоляции, ю оболочку ия работае кого преоб ствия коле едства на э окрытие 7, ет указанн ия. 4 ил. ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР)(21) 3190020/24 (22) 15.01,88 (46) 23.04,93. Бюл. М,15 (71) Научно-исследовательский институт специальной техники (72) Е.Е;Шарамонов (56) Заявка ФРГ М 2490373, кл. 6 0861/015, опублик.1974. (54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к транспортным детекторам и может быть использовано в. системам регулирования дорожного движения. Целью изобретения является повышение фу Датчик слой 3 щитну давлен тричес воздей ного ср щее и переда давлен нои надежности датчика. внутренний проводник 2, внешний проводник 4, за 5, сердечник 6. Датчик т на принципе трибоэлекразователя динамического с движущегося транспортластичное герметизируюкоторое в свою очеРедь ое воздействие на датчикИзобретение относится к транспортным детекторам и может быть использованов системах регулирования дорожного движения, а также в военном деле, в частности- для регистрации военных транспортныхсредств, передвигающихся по дорогам с асфальтовым и другим покрытием.Цель изобретения - повышение функциональной надежности датчика.На фиг. 1 показана конструкция датчикадавления; на фиг. 2-4 - варианты размещения датчика на дорожном покрытии.Датчик давления 1 содержит внутренний проводник 2, слой 3 изоляции, внешнийпроводник 4, защитную оболочку 5, сердечник 6 из упруго сжимаемого электропроводя щего материала, эластичноегерметизирующее покрытие 7, с помощьюкоторого датчик давления имеет монолитное сцепление с дорожным покрытием 8,Внутренний проводник 2 выполнен, например, из медного, сталемедного или биметаллического упругого неизолированногопроводника диаметром 0,3-1,2 мм.Слой 3 изоляции выполнен, например,из фторопластовцх лент, намотанных свободно (без сильного натяжения) на сердечник 6из упруго сжимаемогоэлектропроводящего материала (УСЭМ), например, полиуретана, вспененного полиэтилена или кремнийорганической резины;.способного упруго сжиматься под действием механических напряжений.Внешний проводник 4 может быть выполнен в виде повива или оплетки из медных проволок плотностью не ниже 85 дляобеспечения достаточных экранирующихсвойств,Герметизирующее покрытие 7 можетбыть выполнено на основе жидкой заливочной композиции полиуретанового компаунда, например, типа "ВиладП", которыйпосле полимеризации приобретает необходимые эластичные и герметизирующиесвойства.Существо предлагаемого решения в совместном использовании конструкции датчика давления 1 и эластичногогерметизирующего покрытия 7, при котором получается контактный детектор транспорта, размеры которого определяютсяразмерами эластичного покрытия 7, а свойства - свойствами датчика давления 1 и указанного покрь 1 тия.Образуется единая монолитная упругодеформируемая структура контактного детектора, способная упруго деформироваться под действием колес транспорта без нарушения и, обладая достаточной чувствительностью, регистрировать проходящий транспорт,Датчик давления получают следующимобразом,Сначала подготавливают место установки датчика давления 1 на дорожном покрытии 8 (см.фиг, 2 - 4), обеспечивая необходимые условия для очистки его от грязи и свободной заливке жидкой композиции эластичного герметизирующего покрытия 7 на предварительно закрепленный датчик давления 1, обеспечивая слой указанного покрытия под датчиком давления 1 и воэможность полной его полимеризации.После чего получается эластичная монолитная конструкция с хорошими адгезионными и прочностными связями с дорожным покрытием 8, способного упруго деформироваться под колесами транспортного средства и вырабатывать адекватные электрические сигналы,Датчик давления 1 работает на принци пе трибоэлектрического преобразователя.При указанном выше воздействии датчик давления 1 претерпевает локальную деформацию (изгиб). При этом, между поверхностью сердечника 6 из УСЭМ и слоями 30 ленточной изоляции 3, а также между внешним проводником 4 и слоями указанной изоляции возникают относительные перемещения, Вследствие упругости внутреннего проводника 2 и возможности сер дечника 6 упруго деформироваться(изменять свой объем под действием механических напряжений), перемещения указанных поверхностей увеличиваются, создавая условия для контактного трения и трения перемещения между элементами датчика давления 1 и образования трибоэ-, лектрических зарядов на поверхности сердечника 6, которые стекают через внутренний проводник 2 на усилительный блок 8 (его входные цепи) и далее на внешний проводник 4, образуя электрические сигналы, адекватные механическому воздействию транспортного средства на эла стичное покрытие 7. Чем интенсивнее будутотносительные перемещения конструктивных элементов датчика давления 1, чем больше упругость внутреннего проводника 2, чем больше упругая сжимаемость повер хности сердечника 6, тем больше зарядовбудет возникать на внутреннем проводнике 2. Большое удельное сопротивление слоя изоляции 3 и свободное наложение ее слоев способствует увеличению поверхностного трения их о соседние поверхности конструктивных элементов датчика давления 1, образованию трибоэлектрических зарядов, Шероховатая поверхность сердечника 6 и гладкая поверхность слоя изоляции 3 способствует увеличению поверхностного трения и, следовательно, образованию зарядов.В предлагаемой конструкции указанные условия оптимальным образом сочетаются,Конструкция датчика давления обеспечивает хорошую стабильность чувствительности и линейность при регистрации движущихся транспортных средств, обеспечивая на выходе датчика давления 1 электрический сигнал, характеризующий тип транспортного средства. Причем по значению амплитуды, длительности и временным параметрам фронтов импульса можно определить скорость движения транспортного средства. Это обьясняется демпфирующими свойствами сердечника 6 и эластичного демпфирующего покрытия 8 которые в совокупности уменьшают влияние окружающих помех вибрационного характера (сейсмические и акустические колебания окружающей материальной среды). Упругая подвеска внутреннего проводника 2 позволяет исключить зависимость чувствительности, и самое главное, стабильности чувствительности от исходного поло жения указанного проводника внутрисердечника 6.Формула изобретенияДатчик давления, выполненный в видекоаксиального кабеля, закрепляемого на дорожном покрытии, содержащего внутренний и внешний проводники, разделенные 15 слоемЪзоляции, расположенные внутри защитной оболочки, отл ич а ю щи йс я тем, что, с целью повышения функциональной надежности датчика, внутренний проводник выполнен упругим и размещен в сердечнике из упруго сжимаемого электропроводящего материала, слой изоляции выполнен в виде фторопластовой ленты, намотанной на сердечник по спирали, внутренний диаметр сердечника равен 26 диаметру внутреннего проводника, коаксиальный кабель размещен внутри эластичного герметизирующего покрытия.