SU135650A1

SU135650A1 - Sensor for measuring non-electric values

Info

Publication number: SU135650A1
Application number: SU576503A
Authority: SU
Inventors: Л.Н. Дерюгин; А.М. Никитин; В.В. Савин
Original assignee: Л.Н. Дерюгин; А.М. Никитин; В.В. Савин
Priority date: 1953-08-12
Filing date: 1953-08-12
Publication date: 1960-11-30

Description

В предлагаемом изобретении используетс изменение электрических свойств волноводов при механических деформаци х волноводного сечени дл измерени неэлектрических величин, таких как иеремещени , давлени , усили , температуры.The present invention uses a change in the electrical properties of the waveguides during mechanical deformations of the waveguide section to measure non-electric quantities, such as displacement, pressure, force, temperature.

В описываемом датчике способ измерени основан на том свойстве волновода, что если его размер близок к критическому на данной частоте , то небольшие деформации его сечени , перевод щие его из непредельного в запредельный, резко измен ют величину сигнала на выходе такого волновода при соответствующем подборе геометрии сечени и частоты генератора зависимость --- может быть сделанаIn the described sensor, the measurement method is based on the property of the waveguide, that if its size is close to critical at a given frequency, then small deformations of its cross section, which convert it from unsaturated to beyond, dramatically change the signal size at the output of such a waveguide and frequency dependence generator --- can be made

очень резкой.very sharp.

Одна из возможных схем измерительного устройства с волноводом, работающим в области критических размеров, показана на чертеже. Она состоит из трех секций волновода (входной 1, чувствительной 2, выходной 3), возбуждающего генератора 4 и индикаторного устройства 5. Перва и последн секции имеют размеры, далекие от критического дл частоты генератора. При этом изменение амплитуды колебаний на этих участках при измеиспш измер емого параметра будет незначительно . Сечение средней секции выбираетс близким к критическому , причем с изменением измер емого параметра волновода становитс запредельным.One of the possible diagrams of a measuring device with a waveguide operating in the area of critical dimensions is shown in the drawing. It consists of three sections of the waveguide (input 1, sensitive 2, output 3), exciting generator 4 and indicator device 5. The first and last sections have dimensions that are far from critical for the frequency of the generator. At the same time, the change in the amplitude of oscillations in these areas when the measured parameter is measured will be insignificant. The cross section of the middle section is chosen to be close to the critical, and with a change in the measured parameter of the waveguide becomes outrageous.

Дл регулировани температур така волноводна секци может быть выполнена в виде отрезка П-образного волновода из материала с меньщим коэффициентом линейного расширени , чем остальна часть.For temperature control, such a waveguide section can be made as a section of a U-shaped waveguide made of a material with a lower linear expansion coefficient than the rest.

При всех изменени х температуры критические частоты входной и выходной секций остаютс много меньше частоты генератора- У средней секции при увеличении температуры зазор увеличиваетс , критическа With all changes in temperature, the critical frequencies of the input and output sections remain much less than the frequency of the generator. In the middle section, as the temperature increases, the gap increases, the critical

«о 1 “About 1

частота также при этом увеличиваетс и при достижении определенной (критической) температуры становитс равной частоте генератора.the frequency also increases and, when it reaches a certain (critical) temperature, becomes equal to the generator frequency.

Ток в индикаторе при начальной температуре имеет начальное значение; . При подходе к критической температуре он начинает резко уменылатьс и становитс равным нулю при критической температуре.The current in the indicator at the initial temperature has an initial value; . When approaching the critical temperature, it begins to abruptly decrease and becomes zero at the critical temperature.

Использу известные величины линейного расширени материалаUsing known linear expansion values

стенки волновода, может быть получена зависимость- ;s/(/) вблизиwalls of the waveguide, can be obtained dependence-; s / (/) near

критической температуры.critical temperature.

Чувствительность прибора, а следовательно, и точность регистрировани температуры завис т от конструктивного выполнени прибора и стабильности частоты питающего генератора. Высока чувствительность предлагаемого способа определ етс тем, что .волновод -работает в области критического размера, где резко мен ютс его электрические свойства.The sensitivity of the instrument, and hence the accuracy of temperature recording, depends on the design performance of the instrument and the frequency stability of the power generator. The high sensitivity of the proposed method is determined by the fact that the waveguide operates in a region of critical size, where its electrical properties change dramatically.

Предмет изобретени Subject invention

Датчик дл измерени неэлектрических величин, например, перемещени , температуры, давлени , усили , электрическим методом, отличающийс тем, что, с целью повышени его чувствительности и со: депи более простой конструкции, он выполнен в виде волновода,поперечное сечение которого измен етс , например, путем деформации некоторого его участка, в зависимости от изменени измер емой величины, а длина волны, распростран ющейс ,в нем и воздействующей на индикатор , выбрана такой, чтобы при изменении поперечного сечени волновода услови ее распространени переходили в критические.A sensor for measuring non-electric quantities, for example, displacement, temperature, pressure, force, electrically, characterized in that, in order to increase its sensitivity and with a simpler design, it is designed as a waveguide whose cross section varies, for example , by deforming some part of it, depending on the change of the measured value, and the wavelength propagating in it and acting on the indicator is chosen such that when the waveguide cross section is changed, the condition p The proliferation turned into critical.