Датчик разности давлений

Союз СоветскнкСоцналнстнческикРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет -Гееуддрствеемл камитет па делам изебретеиий и открытий(72) Авторы изобретения рмолотно И. Захарьяшев ас;) Рязанский радиотехнический инститт (71) Заявител ТЧИК РАЗНОСТИ ДАВЛЕНИЙ ого устройства явльность и невысоповышение чувстгается тем, что мемаллельно друг друе, преобразователи тях мембран, обрасти, образованной причем преобразоразмешены симнтра этой мембраорой мембраны смеватели одинаковоно кристаллограмембран. общая конструква; на фиг. 2 -интегральными на фиг. 1; на иг. 1; на.фиг. 4 ельной радиальяния до центра представлена емого устройст мембраны с елями, впд А же, вид Б на ь имости относит циИ от расстиг. ла ци ов ция пред га конструк я преобраз ат фиг. 3 - то график завис ной деформа мембраны. Изобретение относится к приборостроению, связанному с измерением перепада (разности) давлений газообразных или жидких сред путем преобразования величины деформации пьезоэлектрической мембраны.Известен датчик давления на поверхностных акустических волнах для измерения давления, состоящий из входного и выходного преобразователей ПАВ, подложки и гибкой диафрагмы. В гибкой диафрагме устройства с помощью преобразователей возбуждаются звуковые волны. При деформации диафрагмы давлением изменяется время задержки сигнала между входным и выходным преобразователями, которое фиксируется узлом измерения задержки 1.Недостатками устройства являются невысокая температурная стабильность и от сутствие возможности измерять разность давлений.Наиболее близким по технической сушности и достигаемому эффекту к изобретению является устройство, содержащее две чувствительные к давлению мембраны с интегральными преобразователями на поверхностных акустических волнах встречно-штыревого типа, установленные в корпусе 12. Недостатками известн ляются низкая чувствите кая надежность. Цель изобретения вительности и надежност Указанная цель дости браны герметично и пар гу закреплены в корпус размещены на поверхнос шенных вовнутрь поло мембранами и корпусом,ватели первой мембрань метрично относительно цс ны, а преобразователи вт шены к контуру заделки. Кроме того, преобраз ориентированы относител фических осей материала5 10 5 20 25 формула изобретения 30 35 40 45 50 Устройство состоит из корпуса, составленного из двух фланцев 1 и 2. В первом фланце определенным образом защемлена с помощью кольцевого держателя 3 первая мембрана 4 из пьезоэлектрического материала, содержащая входной 5 и выходной 6 преобразователи встречно-штыревого типа, расположенные в центре мембраны. Общие электроды преобразователей имеют гальванический контакч с металлическим фланцем 1 через кольцевой электрод 7. Сигнальные электроды преобразователей с помощью проволочных выводов соединены с внешними контактными штырями 8 и 9, герметично закрепленными в отверстиях фланца и изолированными от него. Во втором фланце 2 аналогичным образом с помощью второго кольцевого держателя 1 О защемлена вторая пьезоэлектрическая мембрана 11, содержащая входной 12 и выходной 13 преобразователи встречно-штыревого типа, смещенные вдоль диаметра к контуру защемления. Общие электроды имеют гальванический контакт с металлическим фланцем 2 через кольцевой электрод 14. Сигнальные электроды преобразователей второй мембраны с помощью проволочных выводов соединены с внешними контактными штырями 15 и 16, закрепленными в отверстиях фланца и изолированными от него. Рабочие поверхности мембран обращены навстречу друг другу и изолированы от влияния среды в общем отсеке, образованном при герметичном соединении фланцев.Устройство работает следующим образом.С помощью входного преобразователя 5 в первой мембране 4 возбуждается первая поверхностная акустическая волна, которая распространяется в поверхностном слое, изолированном от влияния среды, и достигает через определенное время выходной преобразователь 6, в котором происходит преобразование поверхностных акустических волн в электрический сигнал. Во второй мембране 11 с помощью аналогичного по конструкции входного преобразователя 12 возбуждается вторая поверхностная акустическая волна, которая распространяется в поверхностном слое второй мембраны и достигает через определенное время выходной преобразователь 13, где происходит преобразование поверхнестных акустических волн в электрический сигнал. Подвод электрического сигнала, возбуждающего поверхностные акустические волны к входным преобразователям и отвод задержанного электрического сигнала с выходных преобразователей производится через изолированные от корпуса вводы 8, 9, 15 и 16. При воздействии первого измеряемого давления на тыльную сторону первой мембраны происходит деформация первой поверхности с первой поверхностной акустической волной, причем в силу определенного расположения преобразователей в центре мембраны преобладают растягивающие напряжения, которые вызывают увеличение времени запаздывания первой акустической волны. При воздействии второго измеряемого давления на тыльную сторону второй мембраны происходит деформация второй поверхности со второй поверхностной акустической волной, причем в этом случае преобладают сжимающие напряжения. Эти напряжения вызывают уменьшение времени запаздывания второй акустической волны. Регистрирующие устройства фиксируют разность времени запаздывания первой и второй поверхностных акустических волн пропорционального разности измеряемых давлений.Для улучшения температурной стабильности первая и вторая пара преобразователей расположена так, что направление распространения первой и второй поверхностных акустических волн одинаково ориентированы относительно кристаллографических осей, например вдоль оси Х кварца ЬТ-среза.Предлагаемый датчик обладает высокой чувствительностью и надежностью вследствие защиты преобразователей в герметичной полости,1. Датчик разности давлений, содержащий две чувствительные к давлению мембраны с интегральными преобразователямина поверхностных акустических волнахвстречно-штыревого типа, установленные вкорпусе, отличающийся тем, что, с цельюповышения чувствительности и надежности,мембраны герметично и параллельно другдругу закреплены в корпусе, преобразователи размещены на поверхностях мембран,обращенных вовнутрь полости, образуемоймембранами и корпусом, причем преобразователи первой мембраны размещены симметрично относительно центра этой мембраны, а преобразователи второй мембранысмещены к контуру заделки.2. Датчик по п, 1, отличающийся тем,что преобразователи одинаково ориентированы относительно кристаллографическихосей материала мембран.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США4.100.81,кл. б 01 1 1/16, 10.11.78.2. Патент США3,978.731.кл. б01 1. 9/00, 03.10,75 (прототип).83066 1,б 1 а Составитель В. Козлов хред А. Бойкасраж Ч 07рственного комитетазобретений и открыт - 35, Раушская набъ, г. Ужгород, ул. Те Ти ПИ Госудаделам и Москва, Ж П Патент акаренк И по113035, филиал ПП едактор Л. Копецкааказ 2890/30ВНИ Корректор ЮПодписноеСССРийд. 4/5Проектная, 4