Пьезооптический дифференциальный датчик давления

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11 690347/18-10 0367/18-10 Гесудерстеввхие еемхтгт ссср ев делам хзвбрвтвхх и вткрытайта опубликования описания 10,10,7 ов, Е, Ф. Дудник 2) Авторы изобретен и пов, В, П, Кузенки Е. В. Синяков И(7 Заявитель ена Трудового Красного Знаменизический институт нерно осковски ПЬЕЗООПТИЧЕСКИЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫИ ДАТЧДАВЛЕНИЯ Изобр ельно трольно-иэмнайт и тся ко может ля из ка ти Это достигается тем, что пьезоэлектрический дифференциальный датчик давления снабжен корпусом, заполненным д истиплированной водой, который разделен на две герметичных полости мембраной с жестким центром, причем каждая полость имеет подводящий штуцер с разделительной мембраной. В одной полости расположен пьеэооптический чувствительный элемент, прикрепленный одним концом к центру мембраны, а другим концом к торцовой стенке корпуса. С обеих сторон чувствительного элемента в боковой стенке корпуса герметично закреплены две линзы по ходу светового луча. Кроме того, идентичный пьеэооптический чувствительный элемент может быть установлен и в другой полости корпуса совместно с другой парой линз. Такой прибор содержит два оптических тракта, выходы которых вательго лутакже и диффере датчики, соета. В таких дасравнение углох лучей 12. Известны пьезооптически, источника св енциальные держащие два тчиках осув поляризации ществляетс световь днако э аи датчики явлдавлений.;)Известны пьезооптические. датчики, содержащие источник света и последоно расположенные по ходу светово ча поляризатор, пьезооптический чувствительиьтй элемент, фазосдвигатошее устройство, анализатор и фотоприемник, а также регистратор. Действие их основано на изменении угла поляризации света,проходящего через пьеэооптический элемент под действием силы, приложенной к последнему Щ. ель изобретения - повышение тачносеобразования разности давлений в яемую величину.соединены встречно через регистратор, авходы питаются параллельно от одногоисточника света через светоотделитель.В обоих случаях в качестве пьезооптического чувствительного элемента использован кристалл твердого раствора ортофосфата ортованадата свинца.На фиг, 1 изображена схема приборас одним оптическим трактом; на фиг, 2 -то же, с двумя оптическими трактами.Прибор с одним оптическим трактомсодержит источник света 3., поляризатор2, линзы 3, пьезоотический чувствительный элемент 4, фазосдвигающее устройство 5, анализатор 6, фотоприемник 7, регистратор 8, корпус, состоящий из двухсвинчиваемых стаканов 8, мембрану 10и две разделительные мембраны 3.3 Прибор с двумя оптическими трактами, крометех же элементов, содержит светоотдели 20тель 12,Прибор с одним оптическим трактомдействует следующим образом.Световой луч проходит через поляри 25затор, фокусирующую линзу и попадает напьеэооптический чувствительный элемент,выполненный иэ кристалла твердого раствора ортофосфата ортованадата свинца, ипретерпевает при этом двунреломление,зоКак показали исследования авторовпьезооптические свойства кристаллов твердого раствора ортофосфата ортованадатасвинца не зависят от гидростатическогодавления, в то время как одноосное дав 35ление, передаваемое мембраной, сильновлияет на двупреломление кристаллов.После двупреломлення в чувствительномэлементе оба световых луча проходят через вторую линзу и поступают на фазосдви,гающий элемент и анализатор, где ониинтерферируют между собой. В результатеинтенсивность света на входе фотоприемника зависит от механических напряжений в пьезочувствительном кристалле,т,е. от разницы давлений Р и Ря, которые через разделительные мембраны подаются в одну и другую полости корпусаприбора, Для предотвращения загрязненияэлементов оптического тракта корпус при Обора заполнен дистиллированной водой,а на входных штуцерах установлены эластичные раздепительные мембраны. Приборс двумя оптическими трактами кроме перечисленных элементов содержит светоотделитель, который состоит из полупрозрачного и отражающего зеркал, установленных так, что свет от источника разделяется на два параллельных пучка с одинаксвой интенсивностью, Действие каждого оптического тракта соответствует вышеописанному, однако, если на один пьезооптический элемент действует сила сжатия, то на другой действует сила растяжения, Соответственно, сигнал на выходеодного фотоприемника увеличивается, ана выходе другого уменьшается, что позволяет повысить точность измерений посравнению с прибором, имеющим один оптический тракт. Для эксплуатации датчикавключают источник света, с помощью фазосдвигающего устройства выводят показания на нулевое значение, подают исследуемые давления и регистрируют показания,которые пропорциональны разнице измеряемых давлений,Формула изобретения1. Пьезооптический дифференциальный датчик давления, содержащий источник света и оптический тракт, в котором последовательно по ходу светового пуча расположены поляризатор, пьезооптический чувствительный элемент, фазосдвигающее устройство, анализатор и фотоприемник, а также регистратор, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразования разности давлений в измеряемую величину, он снабжен корпусом, заполненным дистиллированной водой, который разделен на две герметичные полости мембраной с жестким центром, причем каждая полость имеет подводящий штуцер с разделительной мембраной и в одной из полостей расположен пьезооптический чувствительный элемент, прикрепленный одним концом к центру мембраны, а другим концом к торцовой стенке корпуса, а оптический тракт оборудован двумя линзами, установленными по ходу светового пуча с обеих сторон пьезооптического чувствительного элемента и герметично закрепленными в боковой стенке корпуса.2, Пьезооптический дифференциальный датчик давления по и, 3., о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что он содержит два параллельных оптических тракта и оборудован светоотделителем, установленным между источником света и оптическими трактами, выходы которых включены на регистратор встречно.3. Пьезооптическнй дифференциальный дат шк давления по пп 1 и 2, о т и ич а ю щ н й с я тем, что пьезооптический чувствительный элемент изготовлен690347 4 Ъг С оставителТехред П,. Шмель едак ираж 1090твенного кометений и открытиЖ, Раушская наб., д Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 иэ кристалла твердого раствора ортофосфата ортованадата свинца.Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе Заказ 5983/39БНИИПИ Госудапо делам изобр113038, Москва,1, Отчет института Механики МГУ3.655, 1975, с. 7. 2, Авторское свидетельство СССР4083.74, кл.й 01 Ь 3,/3.6, 1972. Кочураевпава Корректор М Шароши Подписноеитеуа СССРй