SU1534343A1

SU1534343A1 - Method of measuring pressure

Info

Publication number: SU1534343A1
Application number: SU874269937A
Authority: SU
Inventors: Юрий Васильевич Гуляев; Яков Абрамович Моносов
Original assignee: Институт Радиотехники И Электроники Ан Ссср
Priority date: 1987-05-28
Filing date: 1987-05-28
Publication date: 1990-01-07

Abstract

Изобретение относитс к приборостроению и позвол ет повысить разрешающую способность при измерении давлени . Способ измерени давлени осуществл ют при помощи лазера 1, излучение которого через световод 2 попадает на колеблющеес зеркало 3 и от него отражаетс на прозрачную мембрану 4, установленную в корпусе 5. Пучок излучени перемещаетс по пластине 6 прозрачного ферромагнетика и модулируетс ее доменной структурой. С помощью линзы 7, зеркала 8, световода 2 и фотоприемника 9 регистрируют число импульсов модул ции излучени , которое однозначно соответствует измер емой величине давлени , действующего на мембрану 4 с пластиной 6. 2 ил.The invention relates to instrumentation engineering and permits an increase in resolution when measuring pressure. The method of pressure measurement is carried out with the help of laser 1, the radiation of which through optical fiber 2 hits the oscillating mirror 3 and from it reflects onto the transparent membrane 4 installed in the housing 5. The radiation beam moves along the plate 6 of the transparent ferromagnet and is modulated by its domain structure. Using the lens 7, the mirror 8, the light guide 2 and the photodetector 9, the number of radiation modulation pulses is recorded, which uniquely corresponds to the measured pressure value acting on the membrane 4 with the plate 6. 2 Il.

Description

фиг.1figure 1

Изобретение относитс к приборостроению и может быть использовано дл измерени давлени в услови х действи электромагнитных помех. The invention relates to instrument engineering and can be used to measure pressure under conditions of electromagnetic interference.

Цель изобретени - повышение разрешающей способности измерений.The purpose of the invention is to increase the measurement resolution.

На фиг.1 показан оптический тракт на фиг.2 - пластина прозрачного ферромагнетика с доменами, наведенны- ми при неоднородной деформации.Figure 1 shows the optical path in figure 2 — a plate of a transparent ferromagnet with domains induced by inhomogeneous deformation.

Излучение от лазера 1 (фиг.1) через световод 2 попадает на колеблющеес зеркало 3 и от него отражаетс на прозрачную мембрану 4, уста- новленную в корпусе 5 с прозрачным дном. Пучок излучени перемещаетс по пластине 6 прозрачного ферромагнетика , закрепленной на мембране 4, модулируетс доменной структурой пластины 6, проходит линзу 7, отражаетс от зеркала 8, помещенного в фокальной поверхности линзы 7,. и через световод 2 попадает на фотоприемник 9.The radiation from the laser 1 (Fig. 1) through the light guide 2 hits the oscillating mirror 3 and from it reflects onto the transparent membrane 4 mounted in the housing 5 with a transparent bottom. The radiation beam is moved along the plate 6 of a transparent ferromagnet fixed on the membrane 4, modulated by the domain structure of the plate 6, passes the lens 7, is reflected from the mirror 8 placed in the focal surface of the lens 7 ,. and through the light guide 2 enters the photodetector 9.

Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.

Корпус 5, герметично закрытый мембраной 4, подвергают воздействию измер емого давлени , избыточного по отношению к давлению внутри корпуса 5. При этом мембрана 4 прогибаетс так, что деформаци на ней распредел етс в соответствии с кривой, показанной на фиг.2. Деформаци вдол пластины 6 распредел етс по такому же закону. Ось легкого намагничивани в недеформированной пластине лежит в плоскости пластины, поэтомуThe housing 5, which is hermetically sealed by the membrane 4, is exposed to a measured pressure that is excessive with respect to the pressure inside the housing 5. In this case, the membrane 4 bends so that the deformation on it is distributed in accordance with the curve shown in Fig. 2. The deformation around the plate 6 is distributed according to the same law. The axis of easy magnetization in an undeformed plate lies in the plane of the plate, therefore

магнитные домены имеют большую шириmagnetic domains are wider

ну (пор дка ширины пластины) и малоконтрастны .При деформации пластины в ферромагнетике происходит поворот оси легкого намагничивани , причем угол поворота растет с деформацией. Когда деформаци превосходит критическую , возникают мелкие высококонтрастные в пол ризованном свете домены 10, имеющие ширину пор дка толщины пластины 6. С увеличением давлени , действующего на мембрану 4, расшир етс область, зан та контрастными доменами на пластине 6, При этом имеетс однозначное соответствиеwell (about the width of the plate) and low contrast. When the plate is deformed in a ferromagnet, the axis of easy magnetization is rotated, and the angle of rotation increases with deformation. When the deformation exceeds the critical one, there appear small high-contrast in polarized light domains 10, having a width in the order of plate thickness 6. With increasing pressure acting on the membrane 4, the area occupied by the contrast domains on the plate 6 expands, and there is a one-to-one correspondence

Q Q

5five

00

между избыточным измер емым давлением и числом контрастных доменов. Дл измерени давлени сканируют с помощью колеблющегос зеркала 3 по пластине 6 световой пучок, вышедший из световода 2. Диаметр пучка выбирают не превышающим полупериод доменной структуры пластины 6. Сканирование пол ризованного пучка света по доменной структуре вызывает модул цию пучка. С помощью фотоприемника 9 регистрируют число импульсов модул ции пучка, отраженного от зеркала 8. По числу импульсов модул ции с помощью предварительно ч найденной градуировочной зависимости определ ют величину измер емого давлени .between the excess measured pressure and the number of contrasting domains. To measure the pressure, the light beam emitted from the light guide 2 is oscillated by the oscillating mirror 3 across the plate 6. The beam diameter is chosen not exceeding the half-period domain structure of the plate 6. Scanning the polarized light beam by the domain structure causes beam modulation. Using the photodetector 9, the number of modulation pulses of the beam reflected from the mirror 8 is recorded. From the number of modulation pulses, the value of the measured pressure is determined using the previously obtained calibration curve.

В качестве пластины 6 может быть использована монокристаллическа эпитаксиальна пленка Y, ,4 тол- . щиной 10 мкм, выращенна iа подложке из СсЦМ§5Оп толщиной 100 мкм, котора в этом случае используетс в качестве мембраны 4.As the plate 6 a single crystal epitaxial film Y, 4, thick can be used. 10 µm thick, grown ia substrate from SSCM §§5Op 100 µm thick, which in this case is used as a membrane 4.

Claims

Invention Formula

A 4-way measurement method, which includes supplying a measured pressure to an elastic sensing element and converting the deformation of the sensitive element into a change in the optical radiation parameter, characterized in that, in order to increase the measurement resolution, a transparent membrane fixed to of its surface by an optically transparent ferromagnet plate with an axis of easy magnetization oriented in the plane of the plate, and the transformation of deformations tion in the sensor parameter change optical radiation is performed by scanning a narrow beam over the surface of the plate polarized optical radiation and the registration pulse number modulated Nogo poled radiation plate.

Z ©

Yu

Editor E. Papp

Compiled by I.Sumtsov Tehred L. Serdyukova

Order 36

Circulation 452

VNIIPI State Committee for Inventions and Discoveries at the State Committee on Science and Technology of the USSR 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab. 4/5

Production and Publishing Combine Patent, Uzhgorod, st. Gagarin, 101

FIG. 2

Proofreader I. Muska

Subscription