SU1326917A1 - Piezoresonance pressure transducer - Google Patents

Piezoresonance pressure transducer Download PDF

Info

Publication number
SU1326917A1
SU1326917A1 SU864040958A SU4040958A SU1326917A1 SU 1326917 A1 SU1326917 A1 SU 1326917A1 SU 864040958 A SU864040958 A SU 864040958A SU 4040958 A SU4040958 A SU 4040958A SU 1326917 A1 SU1326917 A1 SU 1326917A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
rod
rocker arm
piezoresonators
force
transmitting
Prior art date
Application number
SU864040958A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Рубенович Варданян
Эдвин Николаевич Григорян
Вардан Владимирович Варданян
Микаэл Саркисович Азоян
Норайр Владимирович Варданян
Original Assignee
Ереванский политехнический институт им.К.Маркса
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ереванский политехнический институт им.К.Маркса filed Critical Ереванский политехнический институт им.К.Маркса
Priority to SU864040958A priority Critical patent/SU1326917A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1326917A1 publication Critical patent/SU1326917A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и позвол ет уменьшить мультипликативную составл ющую температурной погрешности и устранить ложные сигналы при действии вибрационной и ударной нагрузок. Действующа  сила через консольно закрепленную балку 2 и стержень 3 с упругими шарнирами передаетс  концу рычага- коромысла 4 с балансировочным грузом 6 на конце. Деформаци  двух идентичных пьезорезонаторов 8 вызывает изменение их частот. Дифференциальный принцип включени  пьезорезонаторов 8 исключает изменение частоты на выходе датчика при температурной деформации. Двусторонние вырезы на силопередаю- щем стержне 3 способствуют повышению чувствительности датчика давлени . 3 ил. .С & (Л О9 ьс О) ;0 « фие.1The invention relates to instrumentation engineering and reduces the multiplicative component of the temperature error and eliminates false signals under the action of vibration and shock loads. The effective force through the cantilever beam 2 and the rod 3 with elastic hinges is transmitted to the end of the arm-yoke 4 with the balancing weight 6 at the end. The deformation of two identical piezoresonators 8 causes a change in their frequencies. The differential principle of switching on piezoresonators 8 excludes the change in frequency at the output of the sensor during temperature distortion. Bilateral notches on the power transfer rod 3 contribute to increasing the sensitivity of the pressure sensor. 3 il. .C & (L O9 s O); 0 "FI.1

Description

1one

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике, в частност к датчикам давлени , предназначенным дл  измерени  абсолютного давлени .The invention relates to instrumentation engineering, in particular, to pressure sensors for measuring absolute pressure.

Цель изобретени  - уменьшение мултипликативной составл ющей тe mepa- турной погрешности и устранение ложных сигналов при действии вибрационной и ударных нагрузок.The purpose of the invention is to reduce the multiplicative component of the technical error and eliminate spurious signals under the action of vibration and shock loads.

На фиг.1 изображена схема пьезо- датчика с коппенсатором; на фиг.2 - пьезорезонансный датчик, общий вид, в разрезе; на фиг.З - блок-схема измерени  давлени .Figure 1 shows a piezo-sensor circuit with a compensator; figure 2 - piezoresonance sensor, General view, in section; Fig. 3 is a block diagram of pressure measurement.

2020

3535

Пьезорезонансный датчик давлени  содержит корпус 1 с прикрепленной к нему силопередающей балкой 2, на одном конце которой действует сила F. Второй конец балки упруго прикреплен к корпусу 1 через шарнир, образованный двусторонними вырезами, выполненными в теле балки. Действующа  сила F, увеличенна  по соотношению рычагов балки, передаетс  силопередающему стержню 3, св занному своей центральной частью с концом рычага-коромысла 4, прикрепленным к опоре 5. На втором , свободном конце рычага-коромысла прикрепл етс  сдвигаемый балансировочный груз 6. Пьезоэлементы 7 и 8 своей гранью соосно прикрепл ютс  с двух сторон к рычагу-коромыслу 4 между опорой и местом креплени  сило- передающего стержн  3, которьй своим вторым концом скреплен с компенсационной балкой 9. Силопередающа  балка 2 и балка 9 (фиг..2) скрепл ютс  с корпусом при помощи винтов 10 и 11. Балки 2 и 9 со стержн ми 3 закрепл ютс  также винтами 12 и 13. Стержень 3 с концом рычага-коромысла соедин етс  через хомут 14. Пьезозлементы 7 и 8 своими гран ми скрепл ютс  с торцами рамки 15, закрепленной в корпусе, и с рычагом-коромыслом. Рычаг-коромысло 4 опираетс  на двусторонне вырезанные опорные стойки 16. На втором конце рычага-коромысла 4 закреплен баланси- ровочньш груз 6, положение которого на рычаге-коромысле устанавливаютс  опытным путем и фиксирзтотс . На верхей крьш1ке корпуса закрепл етс  гофированна  мембрана 17, сверху к кото- ой припаиваетс  штурец 18. Жесткий ентр гофрированной мембраны 17 скрепен с выступом 19 снг опередающей бали 2.The piezoresonance pressure sensor comprises a housing 1 with a power-receiving beam 2 attached to it, at one end of which a force F acts. The second end of the beam is elastically attached to the housing 1 through a hinge formed by double-sided cuts made in the body of the beam. The effective force F, increased in proportion to the beam arms, is transmitted to the transmitting bar 3, connected by its central part with the end of the rocker arm 4 attached to the support 5. At the second, free end of the rocker arm a shiftable balancing weight 6 is attached. Piezo elements 7 and 8, on its side, are coaxially attached on both sides to the lever-beam 4 between the support and the attachment point of the force-transmitting rod 3, which is fastened with its second end to the compensation beam 9. The transmitting beam 2 and the beam 9 (Fig.2) are fastened the casing with screws 10 and 11. The beams 2 and 9 with the rods 3 are also fixed with screws 12 and 13. The rod 3 with the end of the rocker arm is connected through the collar 14. The piezoelectric elements 7 and 8 are fastened to their ends with their faces frame 15, fixed in the housing, and with a lever-beam. The lever-beam 4 rests on two-sidedly cut out support legs 16. At the second end of the lever-rocker arm 4, a balance weight 6 is fixed, the position of which on the lever-rocker arm is established experimentally and fixed. A corrugated membrane 17 is fastened on the upper part of the corpus of the case, and a fitting 18 is soldered on top of it. The rigid center of the corrugated membrane 17 is fastened to the projection 19 of the advance ball 2.

15 15

25 30 25 30

4040

4545

5050

Блок-схема измерени  абсолютного давлени  (фиг.З) содержит элементы 7 и 8, которые вход т в схему автогенераторов 20 и 21. Дл  увеличени  чувствительности в блок-схему включены умножители 22 и 23 частоты, выходные сигналы которых с частотами f и f подаютс  к смесителю 24. На выходе смесител  сигнал имеет частоту f..The block diagram for measuring the absolute pressure (Fig. 3) contains elements 7 and 8, which are included in the circuit of the autogenerators 20 and 21. To increase the sensitivity, the block diagram includes frequency multipliers 22 and 23, the output signals of which are at frequencies f and f to the mixer 24. At the output of the mixer signal has a frequency f ..

Пьезорезонансный датчик давлени  работает следующим образом.The piezoresonance pressure sensor operates as follows.

Действующа  сила через балку 2 и стержень 3 передаетс  концу рычага- коромысла 4. Пьезоэлемент 7 раст гиваетс  и увеличивает свою частоту на величину +4f, а пьезоэлемент 8 сжимаетс  и уменьшает свою частоту на величину - d f.The effective force through the beam 2 and the rod 3 is transmitted to the end of the rocker arm 4. Piezoelectric element 7 expands and increases its frequency by + 4f, and piezoelectric element 8 contracts and decreases its frequency by - df.

После умножителей 22 и 23 частоты автогенераторов будут равны n(fg+uf) и n p() (было прин то, что .частоты автогенераторов равны fo), коэффициент умножени . После смесите- л  24 частота выходного сигнала будет равна nj2df. Дл  возможности измерени  как давлени , так и разрежени , первоначальные частоты автогенераторов должны несколько отличатьс  друг от друга.After multipliers 22 and 23, the frequency of the oscillators will be equal to n (fg + uf) and n p () (it was assumed that the frequencies of the oscillators are equal to fo), the multiplication factor. After mixing 24, the output frequency will be nj2df. In order to measure both pressure and vacuum, the initial frequencies of the oscillators should be slightly different from each other.

Б предлагаемом датчике (по сравнению с известным) из-за дополнительной компенсациальной балки значительно уменьшаетс  мультипликативна  составл юща  температурной погрешности, а из-за дифференциального принципа включени  пьезоэлементов, температурна  деформаци  коромысла балансира не создает изменени  частоты на выходе.In the proposed sensor (compared to the known one), due to the additional compensating beam, the multiplicative component of temperature error is significantly reduced, and due to the differential principle of switching on piezoelectric elements, the temperature distortion of the balance arm rocker does not create a frequency change at the output.

Силоуравновешивающа  система в виде коромысла-балансира с грузом повышает устойчивость системы к вибро- и ударной нагрузке. Двусторонние вьфезы на стержне 3 увеличивают чувствительность .A force balancing system in the form of a balance arm with a weight increases the resistance of the system to vibration and shock loads. Bilateral leads on rod 3 increase sensitivity.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Пьезорезонансный датчик давлени , содержащий корпус, консольно закрепленную через упругий шарнир силопе-- редающую балку, конец которой св зан с чувствительным элементом и первый пьезорезонатор в виде пластины, о т- личающийс  тем, что, с целью уменьшени  мультипликативной составл ющей температурной погрешности и устранени  ложных сигналов приA piezoresonance pressure sensor, comprising a housing, which is cantilever-mounted through an elastic hinge with a force-bearing beam, the end of which is connected to the sensitive element and the first piezoresonator in the form of a plate, which is characterized by the fact that, in order to reduce the multiplicative component of the temperature error and elimination false signals at действии вибрационной и ударных нагрузок , датчик снабжен установленным на опоре двуплечим рычагом-коромыслом с балансировочным грузом на конце , силопередающим стержнем с двум  упругими шарнирами, вьшолненнь1ми с двух сторон от его концов, прикрепленной к корпусу и снабженной упругим шарниром компенсационной балкой и вторым пьезорезонатором, идентич269174action vibration and shock sensor is provided mounted on a support a two-armed lever-rocker arm with a balancing weight at the end, siloperedayuschim rod with two elastic hinges vsholnenn1mi on both sides of its ends attached to the housing and provided with a resilient hinge compensation beam and the second piezo resonator, identich269174 ным первому, при этом сипопередающий стержень одним концом соединен с сило- передающей балкой, а вторым концом - с компенсационной балкой, и своей средней частью прикреплен к концу рычага-коромысла , причем пьезорезона- торы расположены соосно, соединены с корпусом и с плечом рычага-коромысла, и размещены с двух его сторон междуAt the first end, the siproise transmitting rod is connected with a force-transmitting beam at one end, and with a compensation beam at the second end, and with its middle part attached to the end of the rocker arm, and the piezoresonators are coaxially connected to the body and to the lever shoulder. rocker, and placed on both sides between 10ten опорой и силопередающим стержнем..support and power-transmitting rod .. 1212 Фцг.2Fzg.2 Гг JTYy jt гоgo .J.J 2121 Редактор А.РевинEditor A.Revin Составитель С.РоманскийCompiled by S. Romansky Техред А. Кравчук Корректоре.ШекмарTehred A. Kravchuk Proofreader. Shekmar Заказ 3272/36 Тираж 776ПодписноеOrder 3272/36 Edition 776 Subscription ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д.4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие,г.Ужгород,ул.Проектна ,4Production and printing company, Uzhgorod, Projecto st., 4 2222 / g 22 f-fr-fif-fr-fi 2323 22 Фиг.з.Fig.z.
SU864040958A 1986-03-24 1986-03-24 Piezoresonance pressure transducer SU1326917A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864040958A SU1326917A1 (en) 1986-03-24 1986-03-24 Piezoresonance pressure transducer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864040958A SU1326917A1 (en) 1986-03-24 1986-03-24 Piezoresonance pressure transducer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1326917A1 true SU1326917A1 (en) 1987-07-30

Family

ID=21227865

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864040958A SU1326917A1 (en) 1986-03-24 1986-03-24 Piezoresonance pressure transducer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1326917A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2472107C1 (en) * 2011-09-29 2013-01-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") Device to convert nonelectric magnitude in electric signal

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 922553, кл, G 01 L 9/08, 1980, Малов В,В, Пьезорезонансные датчики, М,: Энерги , 1978, с,167,рис,5-3а, *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2472107C1 (en) * 2011-09-29 2013-01-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") Device to convert nonelectric magnitude in electric signal

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4838369A (en) Load cell having digital output
US4517841A (en) Accelerometer with beam resonator force transducer
US4751849A (en) Force-sensitive resonator load cell
EP0052318B1 (en) Force transducer
US4656383A (en) Vibrating beam force transducer with single isolator spring
US4175243A (en) Temperature compensated oscillating crystal force transducer systems
US5379639A (en) Combined force transducer and temperature sensor
US4149422A (en) Vibratory-wire pressure sensor
US4037675A (en) Leaf spring weighing scale
US4091679A (en) Vibrating quartz accelerometer
SU1326917A1 (en) Piezoresonance pressure transducer
US2516545A (en) Weighing device
US4706259A (en) Mounting and isolation system for tuning fork temperature sensor
Paros Precision Digital Pressure
US3375712A (en) Thrust measurement
US4221133A (en) Vibratory-wire pressure sensor
US3413845A (en) Low deflection force transducer
US5191949A (en) Weighing apparatus with an adjustable ratio of stresses in the load bearing members
GB997200A (en) Temperature compensated transducer
SU1553858A1 (en) Piezoresonance pressure pickup
US5447071A (en) Direct coupled pressure sensing device
SU1174749A1 (en) Device for determining slope
GB2215053A (en) Electro-mechanical oscillating transducer devices
CN1204051A (en) Quartz resonance force/weighing sensor
SU1712803A1 (en) Piezoresonance pressure pickup