SU1177697A1

SU1177697A1 - Method of pressure gauging

Info

Publication number: SU1177697A1
Application number: SU833607841A
Authority: SU
Inventors: Вячеслав Алексеевич Баландин; Владимир Ильич Киреев; Сергей Вениаминович Пасечник; Олег Яковлевич Шмелев
Original assignee: Всесоюзный заочный машиностроительный институт
Priority date: 1983-06-22
Filing date: 1983-06-22
Publication date: 1985-09-07

Abstract

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ, включающий передачу измер емого давлени промежуточной среде, в которой возбуждают и принимают ультразвуковые колебани , а о давлении суд т по изменению физических параметров промежуточной среды, отличающийс тем, что, с целью расширени диапазона и повьшени точности измерени давлени , промежуточную среду, в качестве которой используют жидкий кристалл, помещают в магнитное поле и возбуждают в ней ультразвуковые колебани по двум взаимно перпендикул рным направлени м , одно из которых параллельно, а другое перпендикул рно направлению магнитного пол , повышают температуру промежуточной среды, принимают ультразвуковые колебани , сравнивают их по фазе и при совпадении фаз измер ют температуру среды, а давление определ ют из выражени РЧ с-Го)Ро, где Р - измер емое давление; PQ - атмосферное давление i TO - температура перехода жидкого кристалла в изотропную (Л фазу при атмосферном давлении РО ; С TC - текущее значение температуры перехода жидкого кристалла в изотропную фазу при измер емом давлении Р К - посто нный коэффициент дп | конкретного типа жидкого кристалла. Од ;о чA METHOD FOR MEASURING A PRESSURE, including transferring the measured pressure to an intermediate medium in which ultrasonic vibrations are excited and received, and the pressure is judged by changing the physical parameters of the intermediate medium, characterized in that, in order to broaden the range and improve the accuracy of pressure measurement, the intermediate medium for which a liquid crystal is used, placed in a magnetic field and excite ultrasonic oscillations in it in two mutually perpendicular directions, one of which is parallel, and another perpendicular to the direction of the magnetic field, increase the temperature of the intermediate medium, take ultrasonic vibrations, compare them in phase and measure the temperature of the medium when the phases coincide, and the pressure is determined from the expression RF c – Go) Po, where P is the measured pressure; PQ is the atmospheric pressure i TO is the temperature of the transition of a liquid crystal to the isotropic (L phase at atmospheric pressure PO; C TC is the current value of the transition temperature of the liquid crystal to the isotropic phase at a measured pressure P K is a constant coefficient dp | of a particular type of liquid crystal. Od; oh

Description

« 1 Изобретение относитс к средства контрол физических параметров жидких и газообразных сред, в частности к средствам измерени давлени , и может быть использовано в химичес кой, металлургической, авиационной и других отрасл х промышленности. Целью изобретени вл етс расши рение диапазона и повышение точности измерени давлени . На фиг. 1 представлена блок-схема , по сн юща способ/ на фиг. 2 типична зависимость анизотропии скорости ультразвука от темпера туры Т в жидком кристалле. Блок-схема дл измерени давлени (фиг.1) имеет замкнутую термостатируемую камеру 1, содержащую жидкий кристалл 2, и помещенную между полосами 3 и 4 магнита, сильфон 5, пьезопреобразователи 6-9, ге нератор 10, фазометр 11, нагревател 12, датчик 13 температуры к терморе гул тор 14 Способ осуществл етс следующим образом. Давление контролируемой среды, передаетс на жидкий кристалл 2 через сильфон 5. Пьезопреобразователи 6 и 7 возбуждают когерентные ультра звуковые колебани в жидком, кристал ле 2, вследствие чего по нему распростран ютс акустические волны в двух взаимно перпендикул рных направлени х, проход при этом одинаковые рассто ни в жидком кристал ле 2. Сигналы, прин тые пьезопреобразовател ми 8 и 9, сравниваютс фазометром 11, выходной сигнал которого пропорционален разности скоростей , прошедших через жидкий крис талл 2 акустических волн, а точнее, значению анизотропии скорости акустической волны в жидком кристалле , где лС С:, С - разность ско ростей распространени акустических 72 волн соответственно, параллельно и перпендикул рно направлению магнитного пол . Из фиг. 2 видно, что в жидком кристалле 2 имеетс анизотропи скорости распространени акустической волны , значение которой отлично S от нул в интервале температур ниже температуры перехода жидкого кристалла в изотропную фазу Tj.. С повышением температуры жидкого кристалла 2 вблизи фазового перехода значение анизотропии уменьшаетс и обращаетс в нуль при достижении температуры Tj.. Температура перехода жидких кристаллов в изотропную фазу Т(. вл етс линейной функцией давлени . Давление, приложенное к жидкому кристаллу 2, -определ етс из выражени .p/; (1) где Р - измер емое давление-, Рр - атмосферное давление; Тр - температура перехода жццкого кристалла 2 в изотропную фазу при атмосферном давлеНИИ PJJ -, TC - текущее значение температуры перехода жидкого кристалла 2 в изотропную фазу при измер емом давлении PJ 1 - посто нный коэффициент дл конкретного типа жидкого кристалла 2. При определении давлени жидкий кристалл 2 нагревают до тех пор, пока не произойдет совпадение фаз электрических сигналов, прин тых фазометром 11с пьезопреобразователей 8 и 9, что свидетельствует о достижении температуры Т. После этого терморегул тором 14 отключаетс нагреватель 7 и измер етс температура Т. жидкого кристалла 2 с помощью датчика 13 температуры. Давление Р в жидком кристалле вычисл етс по выражению (1).“1 The invention relates to a means of controlling the physical parameters of liquid and gaseous media, in particular to means of measuring pressure, and can be used in the chemical, metallurgical, aviation and other industries. The aim of the invention is to expand the range and increase the accuracy of pressure measurement. FIG. 1 is a block diagram illustrating the method / in FIG. 2, the dependence of the anisotropy of the ultrasonic velocity on temperature T in a liquid crystal is typical. The block diagram for measuring pressure (Fig. 1) has a closed thermostatically controlled chamber 1 containing liquid crystal 2 and placed between the bands 3 and 4 of the magnet, bellows 5, piezoelectric transducers 6-9, generator 10, phase meter 11, heater 12, sensor 13 temperatures to the thermoresulator 14 The method is carried out as follows. The pressure of the controlled medium is transmitted to liquid crystal 2 through bellows 5. Piezo transducers 6 and 7 excite coherent ultra sonic oscillations in the liquid, crystal 2, as a result of which acoustic waves propagate in two mutually perpendicular directions, while passing the same distance nor in the liquid crystal 2. The signals received by the piezoelectric transducers 8 and 9 are compared with a phase meter 11, the output of which is proportional to the difference of the speeds passed through the liquid crystal 2 acoustic waves, and its value, the anisotropy value of the acoustic wave velocity in a liquid crystal, where LS C :, C is the difference of the propagation speeds of the acoustic 72 waves, respectively, parallel and perpendicular to the direction of the magnetic field. From FIG. 2 that in the liquid crystal 2 there is an anisotropy of the speed of propagation of the acoustic wave, the value of which is excellent from zero to zero in the temperature range below the transition temperature of the liquid crystal to the isotropic phase Tj .. With an increase in the temperature of the liquid crystal 2 near the phase transition, the anisotropy value decreases and turns into zero when the temperature Tj is reached. The transition temperature of the liquid crystals to the isotropic phase T () is a linear function of pressure. The pressure applied to the liquid crystal 2 is determined from Already .p /; (1) where P is the measured pressure, Pp is the atmospheric pressure; Tp is the transition temperature of a crystal of a crystal 2 into the isotropic phase at atmospheric pressure; PIIJ, TC is the current value of the temperature of the transition of a liquid crystal 2 into the isotropic phase at The measured pressure PJ 1 is a constant coefficient for a specific type of liquid crystal 2. When determining the pressure, liquid crystal 2 is heated until the phases of the electrical signals received by phase piezometer 8 and meter 9 coincide, which indicates that temperature T. After this, thermostat 14 shuts off heater 7 and measures temperature T. of liquid crystal 2 using a temperature sensor 13. The pressure P in the liquid crystal is calculated by expression (1).

5 zii n:iiii5 zii n: iiii

Claims

METHOD OF PRESSURE MEASUREMENT, comprising transmitting the measured pressure to an intermediate medium in which ultrasonic vibrations are excited and received, and pressure is judged by the change in the physical parameters of the intermediate medium, characterized in that, in order to expand the range and improve the accuracy of pressure measurement, the intermediate medium , which is used as a liquid crystal, is placed in a magnetic field and excite ultrasonic vibrations in it in two mutually perpendicular directions, one of which is parallel and the other ie perpendicular to the magnetic field increase the intermediate temperature of the medium, receiving ultrasonic vibrations, comparing their phase and phase coincidence of measured ambient temperature, and pressure is determined from the expression ₽-4V ^T o) ^4P. where P is the measured pressure; P _about - atmospheric pressure; T _about - the temperature of the transition of the liquid crystal into the isotropic phase at atmospheric pressure P _about ;

T _with - the current value of the transition temperature of the liquid crystal into the isotropic phase at a measured pressure P;

K is a constant coefficient for a particular type of liquid crystal.

SU .. „1177697 temperature-temperature-