Частотный датчик давления

;.р;,с Е ИЗОБРЕТЕН СПИ ИДЕТЕЛЬСТВУ К АВТОРСКОМ сить точность измере личин - силы, переме ность изобретения: да 1, закрытый мембран помощью плоской пру на 4, подсоединенна ступу мембраны 2, Во и съем информации о ством 5, При прилож выступу мембраны 2 или давления к мемб гибается, изменяется ны 4 и частота ее коле ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(72) Ю.С,Кричевский56) Авторское свидетельство СССРМ 317933, кл,6 01 . 11/ОО, 1970.Авторское свидетельство СССРМ 51802, ил, 6 01 1 11/00, 1937.(54) ЧАСТОТНЫЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ57) Использование: изобретение относитсяк измерительной технике и позволяет повыния механических вещения, давления. Сущтчик содержит корпус ой 2. Внутри корпуса с жины 3 натянута струя к центральному вызбуждение колебаний существляется устройении к центральному сосредоточенной силы ране 2 последняя просила натяжения струбаний, 1 з.п.ф-лы, 1 ил,Изобретение относится к измерительной технике, в частности, к частотным датчикам, и может быть использовано при измерении механических величин - давления, усилия, перемещения.Цель изобретения - повышение точности измерения давления и расширение функциональных возможностей датчика,Для достижения этой цели известный струнный датчик, содеркащий корпус, мембрану с центральным выступом и струну, один конец которой. подсоединен к центральному вь 1 ступу мембраны, снабжен плоской пружиной с утолщением на одном конце, при этом другой ееконец закреплен на корпусе, второй конец струны связан с утолщением пружины, располокенной перпендикулярно струне, а пружина предварительно сжата. Датчик может быть снабжен сильфоном, закрепленным на корпусе, при этом полости сильфона и корпуса сообщены через отверстие в стенке корпуса,Перед установкой в датчик плоская и ружина предварительно заневоливается таким образом,чтобь 1 в распрямленном состоянии она создавала требуемую силу начального натяжения струны.Величина утолщения пружины и масса выступа в центре мембраны выбираются таким образом, чтобы статическая осадка концов струны в поле силы тяжести была бы одинаковой. Тем самь,м устраняется влияние наклонов датчика на его показания,При изменении окружающей температуры з струне возникает дополнительное усилие,лр= Ыа. -а.,) Ж С., (1) где 1 с - длина струны;ас -коэффициентлинейного расширения материала струны;а- коэффициент линейного расширения материала мембраны;С - продольная жесткость струны, В предлагаемом решении имеем:Л Р = 1:(а, - а,) Ж Сл, (2) где Сп - жесткость пружины;а к - коэффициент линейного расширение материала корпуса;Ь - приращение температуры,В предлагаемой конструкции жесткость С, пружины выбирается, по крайней мере, на порядок меньше, чем продольная кесткость струны (Сп Сс), Таким образом, дополнительное усилие в струне, а следовательно, и изменение частоты ее колебаний при изменении температуры будет,по крайней мере, на порядок меньше, чем визвестном техническом решении.Благодаря герметичности корпуса датчика его показания свободны от влияния5 влажности атмосферы.Если предлагаемый датчик используется не в качестве измерителя давления, тодля компенсации влияния давления на показания может применяться сильфон малой"0 жесткости, соединенный с полостью датчика.На чертеже изображен частотный датчик в разрезе.Датчик содержит корпус 1, закрытый15 мембраной 2. Внутри корпуса с помощьюплоской пружины 3 натянута струна 4, подсоединенная к центральному выступу мембраны 2. Возбуждение колебаний струны исьем информации осуществляется устройст 20 вом 5,Датчик работает следующим образом.При приложении к центральному выступу мембрана 2 сосредоточенной силы Рмембрана 2 прогибается и изменяется сила25 натяжения струны, что приводит к изменению частоты ее колебаний, В этом режимедатчик может работать также как измеритель микроперемещений,Аналогичный эффект будет происходить30 и при использовании датчика в качестве барометра, В этом случае атмосферное давление будет восприниматься мембраной 2 какраспределенная нагрузка,Если влияние изменения атмосферного35 давления на показания датчика некелательно, например, при измерении сил и перемещений, датчик снабжается дополнительнымсильфоном 6 (показано пунктиром) для компенсации изменения давления,40 Применение пружины 3 для созданиянатяжения струны 4 позволило повыситьточность работы датчика при измененияхокружающей температуры, а благодаря герметичности конструкции его показания не45 зависят от изменения параметров окружающей атмосферы,Формула изобретения1,Частотный датчик давления, содержащий герметичный корпус с чувствительным50 элементом и установленную в нем струну,устройство возбуждения и съема колебаний, при этом чувствительный элемент выполнен в виде мембраны с центральнымвыступом, а струна расположена перпенди 55 кулярно плоскости мембраны и закрепленапервым концом на ее центральном выступе,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности, он снабжен плоскойпружиной с утолщением на одном конце,при этом другой ее конец закреплен на кор1812464 Составитель О.ПолееТехред М.Моргентал Корректор Н.Кешеля Редактор Заказ 1572 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 пусе, второй конец струны связан с утолщением плоской пружины, расположенной перпендикулярнб струне, а плоская пружина предварительно сжата.2. Датчик по п 1, о тл ич а ю щи й с я тем, что. с целью расширения функциональных возможностей за счет измерения силы и линейных перемещений, он снабжен силь- фоном, один торец которого закрыт, а другой закреплен на внешней стороне корпуса, 5 при этом полости сильфона и корпуса сообщены через отверстие, выполненное в стенке корпуса,