L'objet du brevet principal est un capteur de pression gazeuse, caractérisé par le fait qu'il comprend un résonateur mécanique dont la fréquence de résonance est sensible à la pression, et un oscillateur piloté par ce résonateur.
Une forme d'exécution de ce capteur définie dans la sousrevendication 2 du brevet principal, forme d'exécution dans laquelle ledit résonateur mécanique est agencé de sorte que la pression gazeuse à mesurer détermine en lui. parmi les paramètres qui établissent sa fréquence d'oscillation, une composante d'élasticité d'origine pneumatique qui participe ainsi à l'établissement de la valeur de ladite fréquence de résonance, la valeur prise par cette fréquence fournissant ainsi une indication relative à la pression gazeuse, compte tenu de valeurs connues constantes des autres paramètres qui établissent la fréquence, est caractérisée par le fait que ledit résonateur mécanique est constitué par deux membranes élastiques jumelées oscillant en opposition de phase et déterminant entre elles une enceinte soumise à la pression gazeuse à mesurer.
La mesure de pression effectuée par une telle forme d'exécution met en évidence une perturbation au voisinage d'une pression de 100 torrs. Cette perturbation correspond à deux fréquences de résonance distinctes, pour la même pression, phénomène accompagné d'un amortissement particulièrement élevé.
Cette particularité, constatée sur les capteurs dynamiquement équilibrés par deux membranes oscillant en opposition de phase comme représenté sur la fig. 1 du brevet principal, semble due au fait qu'à pression élevée, les deux membranes sont essentiellement soumises à un couplage réciproque d'origine pneumatique tandis qu'à faible pression le couplage mécanique dû à un pied (5) commun prend le dessus.
En tout état de cause, le phénomène perturbateur est éliminé par un couplage mécanique direct, constitué par au moins un ressort reliant élastiquement les centres des membranes 1 et 2.
La présente invention a pour objet un capteur de pression gazeuse selon la revendication et la sous-revendication 2 du brevet principal, caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins un ressort agissant sur les parties centrales des deux membranes élastiques, de manière à engendrer un couplage mécanique auxiliaire desdites membranes.
Les fig. 1 et 2 sont deux vues d'un capteur de pression gazeuse selon la présente invention, correspondant aux fig. 1 et 2 du brevet principal mais avec l'adjonction de deux ressorts auxiliaires 20 et 21, de couplage mécanique direct des deux membranes 1 et 2. Ces deux ressorts sont constitués par des ressortslames en forme de U, dont les jambages sont fixés rigidement à leurs extrémités sur les armatures 7 et 8. On reconnaît par ailleurs le pied 5 et le support 6.
La constante élastique optimum de ces ressorts auxiliaires se situe vers un même ordre de grandeur que celle des membranes 1 et 2.
Il est bien entendu que le même effet serait obtenu par un ou plusieurs ressorts situés à l'intérieur de l'enceinte fermée par les deux membranes 1 et 2. Ces ressorts pourront être plats en U, en spirale, en hélice, etc., concentriques à l'axe d'oscillation ou situés symétriquement de part et d'autre de cet axe.
Lesdits ressorts sont indispensables lorsqu'un capteur selon la fig. 1 du brevet principal doit travailler au voisinage de 100 torrs ou admettre cette pression dans son domaine d'utilisation, comme, par exemple, dans les sondes stratosphériques.
On pourrait éviter cette zone de perturbations en utilisant un résonateur à une seule membrane, non équilibré dynamiquement, mais il est alors nécessaire d'y associer une masse réactive du support très élevée, incompatible avec les exigences d'une sonde météorologique qui doit être légère.
REVENDICATION
Capteur de pression gazeuse selon la revendication et la sousrevendication 2 du brevet principal, caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins un ressort agissant sur les parties centrales des deux membranes élastiques, de manière à engendrer un couplage mécanique auxiliaire desdites membranes.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
The object of the main patent is a gas pressure sensor, characterized in that it comprises a mechanical resonator whose resonant frequency is sensitive to pressure, and an oscillator driven by this resonator.
An embodiment of this sensor defined in subclaim 2 of the main patent, an embodiment in which said mechanical resonator is arranged so that the gas pressure to be measured determines in it. among the parameters which establish its frequency of oscillation, a component of elasticity of pneumatic origin which thus participates in establishing the value of said resonant frequency, the value taken by this frequency thus providing an indication relating to the pressure gas, taking into account constant known values of the other parameters which establish the frequency, is characterized in that the said mechanical resonator is constituted by two twin elastic membranes oscillating in phase opposition and determining between them an enclosure subjected to the gas pressure to be measured .
The pressure measurement carried out by such an embodiment shows a disturbance in the vicinity of a pressure of 100 torr. This disturbance corresponds to two distinct resonant frequencies, for the same pressure, a phenomenon accompanied by particularly high damping.
This feature, observed on sensors dynamically balanced by two membranes oscillating in phase opposition as shown in FIG. 1 of the main patent, seems due to the fact that at high pressure, the two membranes are essentially subjected to a reciprocal coupling of pneumatic origin while at low pressure the mechanical coupling due to a common foot (5) takes over.
In any case, the disturbing phenomenon is eliminated by a direct mechanical coupling, consisting of at least one spring resiliently connecting the centers of membranes 1 and 2.
The present invention relates to a gas pressure sensor according to claim and sub-claim 2 of the main patent, characterized in that it further comprises at least one spring acting on the central parts of the two elastic membranes, so as to generate an auxiliary mechanical coupling of said membranes.
Figs. 1 and 2 are two views of a gas pressure sensor according to the present invention, corresponding to FIGS. 1 and 2 of the main patent but with the addition of two auxiliary springs 20 and 21, for direct mechanical coupling of the two membranes 1 and 2. These two springs are formed by U-shaped leaf springs, the legs of which are rigidly fixed to their ends on the frames 7 and 8. We can also recognize the foot 5 and the support 6.
The optimum elastic constant of these auxiliary springs is around the same order of magnitude as that of membranes 1 and 2.
It is understood that the same effect would be obtained by one or more springs located inside the enclosure closed by the two membranes 1 and 2. These springs could be flat in U, in spiral, in helix, etc., concentric with the axis of oscillation or located symmetrically on either side of this axis.
Said springs are essential when a sensor according to FIG. 1 of the main patent must work in the vicinity of 100 torr or admit this pressure in its field of use, such as, for example, in stratospheric probes.
We could avoid this zone of disturbances by using a resonator with only one membrane, not dynamically balanced, but it is then necessary to associate with it a very high reactive mass of the support, incompatible with the requirements of a meteorological probe which must be light. .
CLAIM
Gas pressure sensor according to claim and subclaim 2 of the main patent, characterized in that it further comprises at least one spring acting on the central parts of the two elastic membranes, so as to generate an auxiliary mechanical coupling of said membranes.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.