DE2202290A1

DE2202290A1 - Druckwandlereinrichtung

Info

Publication number: DE2202290A1
Application number: DE19722202290
Authority: DE
Inventors: Jean Laurent
Original assignee: IFP Energies Nouvelles IFPEN
Current assignee: IFP Energies Nouvelles IFPEN
Priority date: 1971-01-19
Filing date: 1972-01-18
Publication date: 1972-07-27
Also published as: NL176604C; ES398977A1; FR2122675A5; CA951537A; NL7200679A; NL176604B; US3763464A; DE2202290C2; GB1334211A; IT946657B

Description

INSl¹Il¹UiC PKANCAIS DU PJi'i'ROLri DiiS CARBUHM'XS EI LUBRIPIANiDS

RUBI L~MA.LMAIS0N/Pr ankr e i ch

"Druckwandlereinrichtung"

Die jürfindung betrifft eine sehr empfindliche Druckwandlereinrichtung von geringen Abmessungen, die insbesondere geeignet ist, um Druckwellen in einem flüssigen Medium aufzufangen.

Insbesondere betrifft die Erfindung einen Druckwellengeber, der als empfindliches Element ein piezoelektrisches Material benutzt, das auf Durchbiegung oder Plexion arbeitet.

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Unter den bekannten Einrichtungen seien aolche genannt, die ein empfindliches Druckwandlerelement umfassen, «reiches mit zwei Elektroden ausgestattet und auf einer flexiblen Platte befestigt ist, die feet an ihrem Umfang mit einem Körper oder träger verbunden 1st, der im wesentlichen fest und steif ist.

Dieser träger kann auch zur Begrenzung der Verformung der Platte benützt werden, wenn der zu messende Druck in der Lage ist, den Wandler außer Gebrauch zu setzen.

Erfindungsgemäß soll nun eine Druckwandlereinrichtung ohne Körper oder steifen !'rager und somit in einfacher und wenig aufwendiger Konstruktion vorgeschlagen werden.

Diese Einrichtung nach der Erfindung umfaßt zwei flexible, einander gegenüber und in der Mähe voneinander angeordnete Platten sowie wenigstens ein Druckwandlerelement, das an der Seite der Platte befestigt ist, die derjenigen gegenüberliegt, die gegen die andere Platte weist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß wenigstens eine der Platten einen verstärkten steifen Umfangsteil von einer Dicke größer als diejenige ihres zentralen Teils aufweist und die mit einer planen Basis vereehen ist, gegen die die andere Platte gepreßt wird. ^

Vorzugsweise werden die beiden Platten in ihrer Lage bezüglich einander mittels einer dichten, akustisch transparenten Umhüllung gehalten.

Die beiden Platten spielen gegenseitig die Rolle eines Ίragers. Der Aufbau der Vorrichtung erfordert keinerlei festes aufgesetztes Xeil, um die beiden in ihrer Lage bezüglich einander zu vereinigen und zu halten.

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Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden, in denen

Pig. 1 schematisch eine erste Variante der Vorrichtung sseigt, bei der jede der beiden Platten einem Druckwandlerelement zugeordnet ist;

fig. 1A zeigt schematisch die Lage, welche von den beiden Platten der Vorrichtung nach Pig. 1 eingenommen wird, wenn sie starken Drücken ausgesetzt werden;

Fig. 2 zeigt schematisch eine Variante zur Vorrichtung nach Pig. 1;

Pig. 3 zeigt schematisch eine zweite Variante der Einrichtung, bei der nur eine einzige der beiden Platten ein Bruckwandlerelement aufweist·

Die Vorrichtungen der Pig. 1 und 2 umfassen zwei dünne, flexible und kreisförmige Platten 1 und 3» die an ihrem Umfang einen verstärkten ringförmigen i'eil 2 bzw. 4 aufweisen. Sie Dicke dieser Umfangsteile ist beachtlich größer als diejenige des zentralen Teils der Platten.

Die beiden Platten werden gegeneinander längs der verstärkten i'eile gepreßt.

Auf den sich nicht gegenüberstehenden Flächen dieser Platten sind DruckwandlerelemeniB 5 und 7 befestigt, die jeweils mit leitenden, die Außenelektroden bildenden Schichten 6 und 8 versehen Bind. Die Platten 1 und 3 können ganz aus Metall bestehen und die zweite Elektrode jedes Elementes 5, bilden. Sie können auch teilweise aus Metall bestehen und teilweise aus einem Kunststoffmaterial. In diesem Falle beispielsweise wird die zweite Elektrode jedes Wandlerelementes durch eine leitende Schicht gebildet, die auf eine Platte aus

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einem isolierenden Material auf die mit dem Wandlerelement in Kontakt kommende Fläche abgeschieden wird· In diesen verschiedenen fällen werden die Außenelektroden 6 und 8 an einen gemeinsamen Leiter 10 angeschlossen und die Oberflächen der mit einer leitenden Schicht überzogenen Platten 1 und 3 werden an einen gemeinsamen Leiter 11 gelegt.

Aus Fig. 1A erkennt man, daß der Aufbau der Vorrichtung es möglich macht, ohne Beschädigung beachtliche Überdrücke auszuhälten.

Unter dem Einfluß des Druckes wölben die Platten 1 und 3 sich nach innen. Von einem gewissen Druckwert ab treten die zentralen x'eile der Platten in Kontakt und stützen sich gegeneinander ab. Die Dicke der verstärkten i'eile 2 und 4 wird derart gewählt, daß die Verformung der Platten nicht irreversibel wird, wenn ihre zentralen 'i'eile unter dem Einfluß des Druckes in Kontakt treten.

Die in Fig. 3 dargestellte Vorrichtung umfaßt ein einziges Wandlerelement 5, das mit einer Außenelektrode 6 versehen ist und einer flexiblen Platte 1 identisch der bei der vorhergehenden Aueftihrungsform beschriebenen, zugeordnet und mit einem verstärkten Teil 2 an seinem Umfang versehen ist.

Kine flexible Platte 3 stützt sich gegen den Umfangeteil 2 der Platte 1 ab.

Eine dichte Umhüllung erhält die gegenseitige Lage der Anordnung aufrecht.

Im Hinblick auf eine knappe Darstellung wurde nur das für die Erfindung als wesentlich Erachtete in die Beschreibung aufgenommen; alles andere wurde fortgelassen. Die verschiedenstartigen Modifikationen im Rahmen der Erfindung sind selbstverständlich möglich

Patentansprüche 209831/0738

Claims

_ 5 — Patentansprüche

Druckwandlereinrichtung mit zwei einander gegenüber und in der üahe voneinander angeordnete! flexiblen Platten und nit wenigstens einen Druckwandlerelement, das auf der Seite einer Platte befestigt ist, die der gegen die andere Platte weisenden gegenüberliegt, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Platten (1) einen verstärkten steifen Umfangeteil (2) von einer Dicke größer als der des zentralen l'eils (1;3) aufweist und alt einer planen Basis versehen ist, gegen die die zweite Platte gepreßt wird; und daß die beiden Platten in ihre? Lage bezüglich einander durch eine akustisch transparente dichte Umhüllung (9) gehalten sind.
2.) Druckwandlereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Platten verstärkte U«fangsteile (2;4;-J-) aufweisen, deren plane Basen gegeneinander gepreßt sind«
3.) Druckwandlereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Platten derart ist, daß deren maximale Durchbiegung, wenn ihre zentralen !teile sich gegeneinander unter dem Einfluß des ausgeübten Druckes abetützen, kleiner als die Durchbiegung ist, die eine irreversible Deformation der Platten hervorrufen würde.

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