SU1696924A2

SU1696924A2 - Piezoelectric pressure transducer monitoring device

Info

Publication number: SU1696924A2
Application number: SU894693514A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Иванович Александров; Владимир Григорьевич Терехов
Original assignee: Научно-производственное объединение "Ротор"
Priority date: 1989-05-17
Filing date: 1989-05-17
Publication date: 1991-12-07

Abstract

Изобретение относитс к устройствам дл контрол датчиков давлени и позвол ет расширить эксплуатационные возможности устройства. Устройство состоит из корпуса 1, в котором креп тс по одной из своих диагоналей второй 3 и третий 4 упругие элементы, выполненные в форме параллелограмма По другой диагонали второго 3 и третьего 4 упругих элементов с помощью опорных винтов через бобышки с установленными в них образцовым 18 и повер емыми пьезоэлектрическими датчиками давлени и хвостовики жестко крепитс электромеханический генератор колебаний.. Опорный винт 7 жестко поджимает управл ющий пьезоэлектрический преобразователь 8. Электромеханический генератор колебаний состоит из первого упругого элемента 26, выполненного в форме параллелограмма со стержневым резонатором 27,The invention relates to devices for monitoring pressure sensors and allows for expanding the operational capabilities of the device. The device consists of a body 1, in which the second 3 and third 4 elastic elements, made in the form of a parallelogram, are fastened along one of their diagonals. The second 3 and third 4 elastic elements are in a different diagonal with the help of support screws through bosses with standard 18 and rotatable piezoelectric pressure sensors and liners are rigidly attached to an electromechanical oscillator. The support screw 7 is rigidly pressed by the control piezoelectric transducer 8. The electromechanical oscillator oscillates It consists of a first elastic element 26, made in the form of a parallelogram with a rod resonator 27,

Description

Изобретение относитс к приборостроению , в частности к устройствам дл контрол датчиков давлени , и вл етс усовершенствованием изобретени по авт.св, № 1571457.The invention relates to instrumentation, in particular to devices for monitoring pressure sensors, and is an improvement of the invention according to the author, no. 1571457.

Цель изобретени - расширение эксплуатационных возможностей устройства.The purpose of the invention is to expand the operational capabilities of the device.

На фиг. 1 показана принципиальна схема устройства, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1,FIG. 1 shows a schematic diagram of the device, a general view; in fig. 2 is a section A-A in FIG. one,

Устройство состоит из корпуса 1, установленного на поролоновом амортизаторе 2, в котором креп тс по одной из своих диагоналей второй 3 и третий 4 упругие элементы , выполненные в форме параллелограмма из упругих пластин. Третий упругий элемент 4 развернут относительно второго упругого элемента 3 на угол, равный 90 , вокруг одной из его диагонали, совпадающей с вертикальной осью симметрии устройства У-У. Хвостовики 5 и 6 и опорный винт 7 с микрометрической подачей жестко поджимают управл ющий пьезоэлектрический преобразователь 8, работающий в режиме обратного пьезоэффекта и подключенный к внешнему генератору 9 электрических колебаний, к хвостовику 6. По другой диагонали второго 3 и третьего 4 упругих элементов с помощью опорных винтов 10, 11 и 12, 13 через бобышки 14, 15 и 16, 17 с установленными в них образцовым 18 и повер емыми 19-21 пьезоэлектрическими датчиками давлени и хвобтовики 22, 23 и 24, 25 жестко крепитс электромеханический генератор колебаний. Электромеханический генератор колебаний состоит из пер вогоупругого элемента 26, выполненного в форме параллелограмма из упругих пластин со стержневым резонатором 27,The device consists of a body 1 mounted on a foam rubber damper 2, in which the second 3 and third 4 elastic elements are fastened along one of their diagonals, made in the form of a parallelogram of elastic plates. The third elastic element 4 is rotated relative to the second elastic element 3 at an angle equal to 90, around one of its diagonal, which coincides with the vertical axis of symmetry of the device VY. The shanks 5 and 6 and the support screw 7 with micrometric feed rigidly tighten the control piezoelectric transducer 8, operating in the reverse piezoelectric effect and connected to an external oscillator 9 electric oscillations, to the shank 6. On the other diagonal of the second 3 and third 4 elastic elements using reference screws 10, 11 and 12, 13 through the bosses 14, 15 and 16, 17 with the reference 18 installed in them and the piezoelectric pressure sensors calibrated 19-21 and the tongs 22, 23 and 24, 25 rigidly fasten the electromechanical oscillator d. The electromechanical oscillation generator consists of a first elastic element 26, made in the form of a parallelogram of elastic plates with a core resonator 27,

расположенным в одной из его диагоналей. Резонатор 27 снабжен двум электромагнитами: вибровозбудителем 28 и адаптером 29, включенным совместно со стержневым резонатором 27 в автогенераторный режим работы по известной схеме. Адаптер 29 подключен к регистрирующим приборам 30 иlocated in one of its diagonals. The resonator 27 is equipped with two electromagnets: the exciter 28 and the adapter 29, connected together with the core cavity 27 in the auto-oscillating mode of operation according to a known scheme. The adapter 29 is connected to the recording devices 30 and

31.Кроме того, первый упругий элемент 26 электромеханического генератора колебаний св зан в своих вершинах по одной из своих диагоналей, совпадающей с резонатором 27, с четвертым упругим элементом31. In addition, the first elastic element 26 of the electromechanical oscillator is connected in its vertices along one of its diagonals, which coincides with the resonator 27, with the fourth elastic element

32,выполненным также в форме аналогичного параллелограмма и развернутого на32, also in the form of a similar parallelogram and unrolled on

угол 90 вокруг вертикальной оси симметрии устройства У-У, совпадающей с одной из диагоналей первого упругого элемента 26. Таким образом, диагонали второго 3. третьего 4 упругих элементов и соответственно первого 26 и четвертого 32 упругих элементов электромеханического генератора колебаний совпадают по направлению. Образцовый 18 и повер емые 19-21 пьезоэлектрические датчики давлени подключены через дифференциальные усилители 33-35 на регистрирующие приборы 36-38 соответственно с высокоомным входом , причем образцовый датчик 18 подключен одновременно на один из входовangle 90 around the vertical axis of symmetry of the device UY, coinciding with one of the diagonals of the first elastic element 26. Thus, the diagonals of the second 3. third 4 elastic elements and respectively the first 26 and fourth 32 elastic elements of the electromechanical oscillator coincide in direction. Exemplary 18 and rotatable 19-21 piezoelectric pressure sensors are connected via differential amplifiers 33-35 to recording instruments 36-38, respectively, with a high-resistance input, and the exemplary sensor 18 is connected simultaneously to one of the inputs

каждого дифференциального усилител 33-35, например инвертируемый, а на другой - соответственно каждый из повер емых пьезо- датчиков давлени 19-21.each differential amplifier 33-35, for example, an invertible one, and on the other, respectively, each of a rotatable piezoelectric pressure sensor 19-21.

Устройство дл контрол пьезоэлектрических датчиков давлени работает следующим образом.A device for monitoring piezoelectric pressure sensors operates as follows.

При включении внешнего генератора 9 электрических колебаний управл ющий пьезоэлектрический преобразователь 8 возбуждаетс заданным посто нным или переменным сигналом к нужной форме, и его механические колебани передаютс через второй 3 и третий 4 упругие элементы, бобышки 14, 15 и 16, 17, опорные винты 10, 11 и 12, 13 чувствительным элементом образцового 18 и повер емых 19-21 пьезоэлектрических датчиков давлени . За счет прин той симметричной конструкции второго 3 и третьего 4 упругих элементов механические колебани , передаваемые от управл ющего пьезоэлектрического пре- образовател 8 чувствительным элементом образцового 18 и повер емых 19-21 пьезоэлектрических датчиков давлени , идентичны по своим параметрам. В результате на выходе пьезоэлектрических датчиков 18-21 по вл ютс сигналы, которые, проход через дифференциальные усилители 33-35, взаимно вычитаютс , причем сигнал каждого из повер емых пьезоэлектрических датчиков 19-21 давлени -из сигнала образцового пьезоэлектрического датчика давлени , а выходные разностные сигналы, измер емые регистрирующими приборами 36-38, пропорциональны разбросу параметров повер емых пьезоэлектрических датчиков 19-21 давлени по отношению к образцовому пьезоэлектрическому датчику 18.When an external electric oscillator 9 is switched on, the control piezoelectric transducer 8 is driven by a given constant or variable signal to the desired shape, and its mechanical vibrations are transmitted through the second 3 and third 4 elastic elements, bosses 14, 15 and 16, 17, support screws 10, 11 and 12, 13 by the sensing element of the exemplary 18 and rotatable 19-21 piezoelectric pressure sensors. Due to the adopted symmetrical design of the second 3 and third 4 elastic elements, the mechanical vibrations transmitted from the control piezoelectric transducer 8 by the sensitive element of the exemplary 18 and the turnable 19-21 piezoelectric pressure sensors are identical in their parameters. As a result, signals that, passing through differential amplifiers 33-35, are mutually subtracted, appear at the output of piezoelectric sensors 18-21, and the signal of each of the calibrated piezoelectric pressure sensors 19-21 is from the signal of an exemplary piezoelectric pressure sensor, and the output differential The signals measured by the recording devices 36-38 are proportional to the variation of the parameters of the calibrated piezoelectric pressure sensors 19-21 with respect to the exemplary piezoelectric sensor 18.

При одновременном включении внешнего генератора 9 электрических колебаний , подающего электрический сигнал на управл ющий пьезоэлектрический преобразователь 8, и электромеханического генератора колебаний возникают колебани первого 26 и четвертого 32 упругих элементов сложной формы, например модулированные по частоте, которые через хвостовики 22-25 Бездействуют одновременно на чувствительные элементы образцового 18 и повер емых 19-21 пьезоэлектрических датчиков давлени . На выходе пьезоэлектрических датчиков 18-21 давлени в результате этого по вл ютс сигналы, которые, пройд через дифференциальные усилители 33-35,взаимно вычитаютс , причем сигнал каждого из повер емых пьезоэлектрических датчиков 19-21 давлени - из сигнала образцового пьезоэлектрического датчика давлени , а выходные разностные сигналы, измер емые регистрирующими приборами 36-38, пропорциональны разбросу параметров повер емых пьезоэлектрических датчиков 19- 21 давлени по отношению к образцовому пьезоэлектрическому датчику 18 давлени .With simultaneous switching on of an external oscillator 9, an electrical oscillation, supplying an electrical signal to the control piezoelectric transducer 8, and an electromechanical oscillator, oscillations of the first 26 and fourth 32 elastic elements of complex shape, for example, modulated in frequency, occur through the shanks elements of model 18 and rotatable 19-21 piezoelectric pressure sensors. At the output of the piezoelectric pressure sensors 18-21, as a result, signals appear that, having passed through differential amplifiers 33-35, are mutually subtracted, and the signal of each of the turnable piezoelectric pressure sensors 19-21 is from the signal of an exemplary piezoelectric pressure sensor, and the output difference signals measured by the recording devices 36-38 are proportional to the variation of the parameters of the pressure piezoelectric sensors 19-21 being calibrated with respect to the exemplary piezoelectric pressure sensor 18.

Опорные винты 7 и 10-13 обеспечивают предварительную настройку устройства. Регулировкой опорных винтов 10-13 передThe support screws 7 and 10–13 provide pre-setting of the device. Adjusting the support screws 10-13 before

началом работы добиваютс нулевого либо минимального выходного сигнала дифференциальных усилителей 33-35, характеризующего идентичность условий 5 закреплени образцового 18 и повер емого 19-21 пьезоэлектрических датчиков давлени , а регулировкой опорного винта 7 микрометрической подачей обеспечиваютс наиболее оптималные услови эксплуата0 ции управл ющего пьезоэлектрического преобразовател 8. Регистрирующие приборы 30 и 31 измер ют сигнал, снимаемый с адаптера 29.The start of operation ensures zero or minimum output signal of differential amplifiers 33-35, which characterizes the identity of conditions 5 for fixing an exemplary 18 and rotatable 19-21 piezoelectric pressure sensors, and adjusting the support screw 7 with a micrometric feed ensures the most optimal operating conditions for the control piezoelectric transducer 8. The recording devices 30 and 31 measure the signal taken from adapter 29.

Таким образом, предлагаемое устройст5 во расшир ет эксплуатационные возможности устройства, позвол ет, например, проводить одновременно контроль нескольких пьезоэлектрических датчиков давлени и эффективно их селективный отбор в иден0 тичных услови х.Thus, the proposed device expands the operational capabilities of the device, allowing, for example, to simultaneously monitor several piezoelectric pressure sensors and effectively selectively select them under identical conditions.

Claims

Claims An apparatus for monitoring piezoelectric pressure sensors according to the author. No. 1571457, characterized in that, with

5 in order to expand operational capabilities, the second and third differential amplifiers, the second and third recording devices, as well as the third and fourth elastic elements similar to the additional and first elastic elements, made in the form of a parallelogram of elastic plates arranged in the plane of symmetry, were additionally introduced into it passing through the vertical axis of the device, which coincides with the diagonal of the additional elastic element and the resonator of the first elastic element, and which are connected at the vertices along of the diagonal so that the third elastic member

0 along this diagonal is connected with the shanks of the additional elastic element, and the fourth with the first elastic element of the electromechanical oscillation renepatopa, and also two shanks and two bosses with support screws and jacks for additional adjustable pressure sensors, which are located outside on direction of the other diagonal of the third elastic element and associated with it, and

0, the third elastic element is located outside the fourth and covers it with a gap, and the two shanks are connected to the fourth elastic element and are located along its other diagonal opposite the sockets for additional adjustable pressure sensors, while the second and third differential amplifiers are connected to one of the inputs a standard pressure sensor, their other inputs are designed to connect the corresponding additional pressure sensors being connected, and the second and third recording sensors are connected to the outputs of the second and third Ora differential amplifiers.

1 28 & 32 25 21

J

18