Пьезорезонансный датчик давления

,80132691 А 51)4 С 01 ранит вибра хническии ст ле Н.Григорян,ян и Н.В.Вардакоромь 6 нак ных пье нение и принцип исключа тельство СССР 9/08, 1980.зонансные датчис,167,рис.5-За ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ сится к контроль ике и позволяет тивную составляюм с стви ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ АНИЕ ИЗОБРЕТЕН А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение отноно-измерительной технуменьшить мультиплика пературной погрешности и устложные сигналы при действии онной и ударной нагрузок. Дейя сила через консольно закрепбалку 2 и стержень 3 с упруги- ирами передается концу рычагала 4 с балансировочным грузом нце. Деформация двух идентичзорезонаторов 8 вызывает измех частот. Дифференциальный включения пьезорезонаторов 8 ет изменение частоты на выходе при температурной деформации. синие вырезы на силопередаюржне 3 способствуют повышению тельности датчика давления.Изобретение относится к контроль-. но-измерительной технике, в частности к датчикам давления, предназначенным для измерения абсолютного давления.Цель изобретения - уменьшение муль 5 типликативной составляющей температурной погрешности и устранение ложных сигналов при действии вибрационной и ударных нагрузок.10На фиг.1 изображена схема пьезодатчика с коппенсатором; на фиг.2 - пьезорезонансный датчик, общий вид, в разрезе; на фиг.З - блок-схема измерения давления. 15 1Пьезореэонансный датчик давлениясодержит корпус 1 с прикрепленной кнему силопередающей балкой 2, на одном конце которой действует сила Р.Второй конец балки упруго прикрепленк корпусу 1 через шарнир, образованный двусторонними вырезами, выполненными в теле балки, Действующая силаР, увеличенная по соотношению рычагов балки, передается силопередающемустержню 3, связанному своей центральной частью с концом рычага-коромысла4, прикрепленным к опоре 5. На втором, свободном конце рычага-коромыс- З 0ла прикрепляется сдвигаемый балансировочный груз 6. Пьезоэлементы 7 и8 своей гранью соосно прикрепляютсяс двух сторон к рычагу-коромыслу 4между опорой и место крепления силопередающего стержня 3, который своимвторым концом скреплен с компенсационной балкой 9. Силопередающая балка2 и балка 9 (фиг 2) скрепляются с. корпусом при помощи винтов 10 и 11. Балки 2 и 9 со стержнями 3 закрепляютсятакже винтами 12 и 13. Стержень 3 сконцом рычага-коромысла соединяетсячерез хомут 14. Пьезоэлементы 7 и 8своими гранями скрепляются с торцами 45рамки 15, закрепленной в корпусе, и с .рычагом-коромыслом. Рычаг-коромысло 4опирается на двусторонне вырезанныеопорные стойки 16. На втором концерычага-коромысла 4 закреплен балаиси-50.ровочный груз 6, положение которого на рычаге-коромысле устанавливаютсяопытным путем и фиксируются. На верхней крышке корпуса закрепляется гофрированная мембрана 17, сверху к которой припаивается штурец 18. Жесткий центр гофрированной мембраны 17 скреплен с выступом 19 силопередающей балки 2. Блок-схема измерения абсолютного давления (фиг.З) содержит элементы 7 и 8, которые входят в схему автогенераторов 20 и 21, Для увеличения чувствительности в блок-схему включеныумножители 22 и 23 частоты, выходные сигналы которых с частотами Е и Е подаются к смесителю 24. На выходе смесителя сигнал имеет частоту Е - Е .Пьезорезонансный датчик давления работает следующим образом.Действующая сила через балку 2 и стержень 3 передается концу рычага- коромысла 4. Пьезоэлемент 7 растягивается и увеличивает свою частоту на величину + Е, а пьезоэлемент 8 сжи" мается и уменьшает свою частоту на величину - дЕ.После умножителей 22 и 23 частоты автогенераторов будут равны п (Е +ЛЕ) и по(Е-ЗЕ) (было принято, что .частоты автогенераторов равны Ео), где п - коэффициент умножения. После смесителя 24 частота выходного сигнала будет равна по 21 Е. Для возможности измерения как давления, так и разрежения, первоначальные частоты автогенераторов должны несколько отличаться друг от друга.В предлагаемом датчике (по сравнению с известным) из-за дополнительной компенсациальной балки значительно уменьшается мультипликативная составляющая температурной погрешности, а из-за дифференциального принципа включения пьезоэлементов, температурная деформация коромысла балансира не создает изменения частоты на выходе.Силоуравновешивающая система в виде коромысла-балансира с грузом повышает устойчивость системы к вибро- и ударной нагрузке. Двусторонние вырезы на стержне 3 увеличивают чувствительностьФормула изобретенияПьезорезонансный датчик давления, содержащий корпус, консольно закрепленную через упругий шарнир силопередающую балку, конец которой связан с чувствительным элементом и первый пьезорезоыатор в виде пластины, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения мультипликативной составляющей температурной погрешности и устранения ложных сигналов придействии вибрационной и ударных нагрузок, датчик снабжен установленнымна опоре двуплечим рычагом-коромыслом с балансировочным грузом на конце, силопередающим стержнем с двумяупругими шарнирами, выполненными сдвух сторон от его концов, прикрепленной к корпусу и снабженной упругим шарниром компенсационной балкойи вторым пьезорезонатором, идентичным первому, при этом силопередающийстержень одним концом соединен с силопередающей балкой, а вторым концом -с компенсационной балкой, и своейсредней частью прикреплен к концу рычага-коромысла, причем пьезорезонаторы расположены соосно, соединены скорпусом и с плечом рычага-коромыслаЭ 10 и размещены с двух его сторон междуопорой и силопередающим стержнем.1326917 ставитель С.Романский хред А. Кравчук КорректорС,Шекм ктор А.Ревин аказ 3272/3 П сно д.4/5 роизводственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная,Тираж 776 НИИПИ Государственного по делам изобретений 13035, Москва, Ж, Ромитета открыт шская н