CH572611A5 - Resonant chamber for gas pressure detection - has two flexible oscillating membranes connected by springs to eliminate disturbances - Google Patents

Description

  
 



   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 **.



   

Claims (1)

1. **ATTENTION** debut du champ CLMS peut contenir fin de DESC **.

   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.