RU2029266C1 - Устройство для измерения давления - Google Patents
Устройство для измерения давления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2029266C1 RU2029266C1 SU4953636A RU2029266C1 RU 2029266 C1 RU2029266 C1 RU 2029266C1 SU 4953636 A SU4953636 A SU 4953636A RU 2029266 C1 RU2029266 C1 RU 2029266C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- amplifier
- screen
- unit
- sensors
- output
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
Использование: изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения давлений при аэродинамических и натурных испытаниях авиационной техники. Сущность изобретения: устройство содержит блок тонкопленочных матричных датчиков 1 с чувствительным элементом 2 прямоугольной формы, защитные цепи 3, источник 4 поляризации, коаксиальный кабель 5, согласующий усилитель 6, дополнительный экран 7, внешний экран 8, усилитель напряжения 9, переключатель 10, блоки памяти 11, деления 12, дифференцирования 13, индикатор 14. 1 ил.
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения давлений при аэродинамических и натурных испытаниях авиационной техники.
Известен прибор для измерения изменения давления газа, в нем предусмотрен контрольный объем, который заключен в теплоизоляционную оболочку, образованную двумя слоями с однородной жидкостью. Причем устройство также снабжено мерными трубками, камерой с высокотеплопроводными стенками. Такая конструкция прибора позволяет повысить точность измеpения. Такое решение в указанной конструкции не позволяет измерять параметры давления без механической обработки изделий [1].
Однако этот датчик обладает рядом недостатков, затрудняющих его применение для измерения давления без дополнительных средств и дренирования изделий, например большой вес и габарит, сложность конструкции, высокая стоимость и т.д.
Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для измерения давления, содержащее блок тонкопленочных датчиков, источник поляризации, коаксиальный кабель между усилителем согласования и датчиком. Согласующий усилитель заключен в защитный и внешний экраны. В качестве согласующего усилителя используют усилитель заряда [2].
Такое решение позволяет измерять пульсации давления на поверхности изделий без механической обработки модели.
Однако это устройство обладает недостатками: невозможность получить одновременно информацию об изменении давления скорости и частоты.
Целью изобретения является расширение диапазона измерения параметров давления.
Это достигается тем, что в устройстве для измерения давления, содержащем блок тонкопленочных датчиков, смонтированных на испытуемом изделии, согласующий усилитель, помещенный в дополнительный экран, соединенный с экраном коаксиального кабеля, защитные цепи датчика соединены между собой и подключены к защитному экрану усилителя, сигнальная защитная цепь датчика и электрическая схема источника поляризации изолированы от земли и испытуемого объекта, причем другой полюс источника поляризации соединен с защитными цепями датчика и согласующим усилителем, дополнительный защитный экран согласующего усилителя помещен во внешний заземленный экран и электрически изолирован от него, дополнительный защитный и внешний экран выполнены из ферромагнитных материалов, дополнительно введены усилитель напряжения, блоки памяти, деления и дифференцирования, переключатель и индикатор, причем выход согласующего усилителя через усилитель напряжения, переключатель соединен с выходами блоков памяти и делителя, выход последнего блока подключен к входам блока дифференцирования и индикатора, а выход блока дифференцирования соединен с блоком индикатора.
На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.
Устройство содержит блок тонкопленочных матричных датчиков 1. Датчик содержит ЧЭ прямоугольной формы 2 и защитные цепи 3, источник 4 поляризации, коаксиальный кабель 5, согласующий усилитель 6, дополнительный защитный экран 7, внешний экран 8, усилитель 9 напряжения, переключатель 10 и блок памяти 11. Выход блока памяти 11 через блок 12 деления и блок 13 дифференцирования соединяют с индикатором 14.
Устройство от влияния внешних электромагнитных и синфазных помех защищается совокупным действием защитной цепи 3 датчика, дополнительного защитного экрана 7 и внешнего экрана 8.
В поляризованном состоянии без воздействия давления на ЧЭ емкостного датчика оказывает влияние сила взаимодействия электрической схемы двух параллельных обкладок. Величину этой силы можно определить, исходя из изменения энергии поляризованного ЧЭ. Энергия поляризованного ЧЭ, т.е. конденсатора W = CU , где С - емкость датчика; Uп - напряжение поляризации. При этом произведенная работа есть сила при неизменном напряжении постоянного тока; = U = F. Для плоского ЧЭ значения = - = , где δ - толщина мембраны; S - площадь обкладки; ε,εo - диэлектрическая проницаемость пленки и воздуха соответственно. Таким образом, в поляризованном состоянии без воздействия давления ЧЭ датчика испытывает силу величиной F = εεoSU /2.
Таким образом, выходной сигнал датчика при отсутствии действия давления определяется как: Uо вых=Uп, где - относительное приращение емкости от F.
При воздействии давления на ЧЭ 2 емкостного датчика 1 выходной сигнал Uо вых= Uп , (где - относительное приращение емкости от давлений), через согласующий усилитель заряда 6, напряжение 9 поступает на второй вход блока 12 деления. С выхода блока памяти 11 запоминающий сигнал Uовых поступает на первый вход блока деления 12, где происходит деление
= где Е θ- модуль упругости в зависимости от текущей температуры окружающей среды; Е - модуль упругости при нормальной температуре.
= где Е θ- модуль упругости в зависимости от текущей температуры окружающей среды; Е - модуль упругости при нормальной температуре.
После деления сигнал Uвых = PE/FEθ с выхода блока 12 несущий информацию об амплитуде давления одновременно поступает на индикатор 14 и на вход блока дифференцирования 13. На выходе этого блока скорость изменения давления определяется как ∂y/∂t=v, где y - отклонение мембраны или изменение толщины ЧЭ между обкладками конденсатора с твердым диэлектриком. Следовательно, частота изменения давления на поверхности модели f = 2v/ λ, где λ - длина волны.
Таким образом, в режиме квазинепрерывного изменения выходного сигнала датчика одновременно имеем информацию о давлении, его скорости и частоте.
Устройство работает следующим образом. При изменении давления на ΔР толщина ЧЭ под обкладками 3 изменяется на величину Δδ , соответственно электрическая емкость С изменяется пропорционально давлению на величину ΔС, при этом выходное напряжение ΔU, снимаемое с датчиков 2, пропорционально напряжению поляризации Uп и отношению . Затем сигнал ΔU = ΔР с выхода датчика 1 через коаксиальный кабель 5, усилитель заряда напряжения 6, 9, переключатель 10, блок памяти 11, деления 12 и дифференцирования 13, несущие информацию об изменении давления, его скорости и частоты, поступают на индикатор 14.
Claims (1)
- УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ, содержащее блок тонкопленочных датчиков с защитными экранами, посредством коаксиального кабеля соединенный с согласующим усилителем, помещенным в первый экран, и дополнительный экран, соединенный с экраном коаксиального кабеля, источник постоянного напряжения поляризации, подключенный к обкладкам конденсаторов датчиков, причем защитные экраны датчиков соединены между собой и подключены к дополнительному экрану согласующего усилителя, отрицательный полюс источника постоянного напряжения поляризации соединен с защитными экранами датчиков и входом согласующего усилителя, первый экран которого расположен снаружи дополнительного экрана, электрически изолирован от него и заземлен, оба экрана согласующего усилителя выполнены из ферромагнитного материала, а защитные экраны датчиков и источник поляризации изолированы от земли, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона измерений, оно снабжено последовательно соединенными усилителем напряжения, входом соединенного с выходом согласующего усилителя, блоком деления, блоком дефференцирования и индикатором, второй вход которого связан с выходом блока деления, а также переключателем и блоком памяти, причем выход усилителя напряжения через переключатель и блок памяти соединен с вторым входом блока деления.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4953636 RU2029266C1 (ru) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | Устройство для измерения давления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4953636 RU2029266C1 (ru) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | Устройство для измерения давления |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2029266C1 true RU2029266C1 (ru) | 1995-02-20 |
Family
ID=21583597
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4953636 RU2029266C1 (ru) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | Устройство для измерения давления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2029266C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2476841C1 (ru) * | 2011-09-08 | 2013-02-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Устройство для измерения звукового давления |
RU2572069C1 (ru) * | 2014-09-10 | 2015-12-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") | Устройство и способ для измерения быстропеременного давления |
-
1991
- 1991-06-07 RU SU4953636 patent/RU2029266C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР N 188082, кл. G 01L 9/12, 1966. * |
2. Патент N 1806364, кл. G 01L 9/12, 1990. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2476841C1 (ru) * | 2011-09-08 | 2013-02-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Устройство для измерения звукового давления |
RU2572069C1 (ru) * | 2014-09-10 | 2015-12-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") | Устройство и способ для измерения быстропеременного давления |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109655674B (zh) | 基于弱耦合微机械谐振器的微弱静电场测量装置及方法 | |
CA1273059A (en) | Particle analyzer for measuring the resistance and reactance of a particle | |
US3255413A (en) | Electro-chemical coulometer including differential capacitor measuring elements | |
US2879401A (en) | Device for detecting electromagnetic radiations | |
RU2029266C1 (ru) | Устройство для измерения давления | |
Johnson et al. | Hydrostatic-pressure studies of magnetic modes in the far infrared | |
US3658147A (en) | Device for measuring acoustic quantities | |
Gibbs et al. | The permittivity of hydrostatically stressed dielectrics | |
US3519923A (en) | Capacitive transducer system independent of stray capacitance | |
RU1806334C (ru) | Устройство дл измерени давлени | |
RU2051476C1 (ru) | Способ диагностики плазмы и устройство для его осуществления | |
US3828250A (en) | Electrostatic charge measuring device | |
Reyes-Ramírez et al. | Spectral response analysis of PVDF capacitive sensors | |
Koga et al. | A new type of instrument to measure the complex piezoelectric stress constant and the complex tensile modulus of polymers | |
SU851285A1 (ru) | Устройство дл измерени диэлектрическихпАРАМЕТРОВ МАТЕРиАлОВ | |
SU1101725A1 (ru) | Устройство дл контрол движущихс ферромагнитных изделий | |
SU932323A1 (ru) | Устройство дл динамической тарировки датчиков давлени | |
SU842541A1 (ru) | Емкостной преобразователь влажностипОчВы | |
SU729537A1 (ru) | Цифровой дифференциальный протонный магнитометр | |
RU2281470C1 (ru) | Устройство для измерения звукового давления | |
Hanson et al. | Improved Fast Response Pressure Gauge for Shock Reflection Studies in Ionized Gases | |
Masters | An Aerosol Analyzer | |
GB1453934A (en) | Electrical weighing systems | |
SU845077A1 (ru) | Устройство дл неразрушающего контрол элЕКТРОпРОВОдНыХ издЕлий | |
SU1087860A1 (ru) | Способ измерени влажности ферромагнитного сыпучего материала |