SU626376A2

SU626376A2 - Pressure sensor

Info

Publication number: SU626376A2
Application number: SU762319757A
Authority: SU
Inventors: Владимир Рубенович Варданян
Original assignee: Ереванский политехнический институт им.К.Маркса
Priority date: 1976-02-05
Filing date: 1976-02-05
Publication date: 1978-09-30

Description

Изобретение относитс к области ко,нтрольно-измерительной техники, в частности к СВЧ-датчикам давлени .The invention relates to the field of instrumentation and control technology, in particular, to microwave pressure sensors.

По ocHOBHOi-viy авт. св. № 324532 известен датчик давлени , содержащий силолередающую подушку и упругий чувствительный элемент, 1выполне.нный в виде циландра с соосно р.азмещенмым в нем стержнем, образующим с цил.индром и силолередающей подушкой тороидальный резонатор.By ocHOBHOi-viy auth. St. No. 324532 a pressure sensor is known that contains a force-transfer cushion and an elastic sensing element, 1 is complete in the form of a cylinder with a rod coaxially displaced in it, forming a toroidal resonator with a cyl.

Такой датчик не обладает вьгсокой чувствительностью и термостабильностью.Such a sensor does not possess high sensitivity and thermostability.

С .целью ловышени чувствительности и тер1мостабильности предлагаемый датчик имеет дололнительный тороидальный резонатор с лентральньгм лолым стержнем, расположенным с зазором относительно подушки симметрично основному резонатору, в днище резонатора закреплена меМбрана, соединенна с подушкой толкателем с диэлектрическим лакодечнжшм, размещенным внутри полого стержн Д01лолнительного резонатора, в торце стержн ооно-вного резонатора закреплен выст шающий диэлектрический вкладыш по фор1ме на.«о;нечника толкател , а лодушка вьшоллена с углублением под диэлектрический вкладыш.With the purpose of sensitivity and thermal stability, the proposed sensor has a complementary toroidal resonator with a central hinge with a gap relative to the cushion symmetrically to the main resonator, a membrane fixed to the cushion of the pusher with a dielectric lacunor is applied, and the screen is applied to the bottom of the resonator, and the pattern is fixed by using a die, which is connected to the cushion by a pusher with a dielectric lacquer, and the pattern is applied. the rod of the resonator is fixed and the dielectric liner is fixed in a form. “o; Lena with a recess under the dielectric liner.

Па фиг. 1 схематически показан предлагаемый датчик в разрезе; на фиг. 2 - варйалт датчика дл измерени разности давлений; на фиг. 3 - схема Измерительной аппаратуры .Pa figs. 1 schematically shows the proposed sensor in section; in fig. 2 —Varualt sensor for measuring pressure difference; in fig. 3 - diagram of the measuring equipment.

Датчик содержит цилилдрические элементы 1 .и 2 с соосно размещенными в них стгржн .ми 3, 4. Стержень 4 выполнен полым . Между элементами 1 м 2 закреплена болтами 5 лодушка 6 в виде диска и прокладки 7, обеспечивающа необходимый зазор между подушкой и TOpuaiMH стержней 3, 4. Элементы 1, 2 вместе со стержн ми 3, 4 II подущкой 6 образуют основной и дополнительный тороидальные СВЧ-резонаторы. Подушка имеет с каждой стороны кольцевые пазы 8, 9 глубллой более половины толщины подушки, расположенные соосно с соответствующими стержн .ми 3, 4. Пазы образуют в центральной части подущки мембран} 10.The sensor contains cylindrical elements 1 .and 2 with coaxially arranged in them stgrzhnami 3, 4. The rod 4 is made hollow. Between the elements of 1 m 2 bolted 5 Lodushka 6 in the form of a disk and gasket 7, providing the necessary clearance between the cushion and TOpuaiMH rods 3, 4. Elements 1, 2 together with the rods 3, 4 II bushing 6 form the main and additional toroidal microwave resonators. The cushion has on each side of the annular grooves 8, 9 in depth more than half the thickness of the cushion, located coaxially with the corresponding rods 3, 4. The grooves are formed in the central part of the membrane spout} 10.

В днище эле;мелта 2 закреплена мембрана 11 с жестким центром, соединенна с мамбраной 10 толкателем 12 с диэ тектричеоким наконечником 13. Толкатель 12 раз мещен ,в полости стержн 4. В тор-це стержн 3 закреплен выступающий диэлектрический вкладыш 14 по форме наконечника 13 толкател , а мем брана 10 имеет углубление под вкладыш. Дно основного резонатора вылолнено в виде тонкой пластины 15, контактирующей с .винтом 16. Резонаторы имеют кабельные вводы 17, 18, 19, 20.In the bottom of the melta 2, the membrane 11 is fixed with a rigid center, connected to the diaphragm 10 by the pusher 12 with a die tip 13. The pusher is 12 times spaced, in the cavity of the rod 4. At the end of the rod 3, the protruding dielectric insert 14 is fixed to the tip 13 pusher, and membrane 10 has a recess under the liner. The bottom of the main resonator is filled in the form of a thin plate 15 in contact with a screw 16. The resonators have cable glands 17, 18, 19, 20.

В датчНКе равлостн давлений, паказэИно м на фн1Г. 2, .конструкци основного и дополнительного резонаторов одинакова, стержень 3 выполнен полым, в днинде осн0(вного резо.натора закреплена мембрана 21, сседпненна с мембраной 10 толкателем 22 с диэлектрпческлм ,нп:ком 23.Equal pressure in the gauge, pacaze m on fn1H. 2, the design of the main and additional resonators is the same, the core 3 is made hollow, in the bottom of the core (the membrane 21 is fixed, clamped with the membrane 10 by the pusher 22 with dielectric, nn: com 23.

В.воды 17, 18 датчика 24 давлени соединены € СВЧ-генератором 25. Каждый из вводо;в 19, 20 подключен к демодул тору з .в,нде диода, соединенного с резистивно-емкостной . Выходы демодул торов подключены к йхода.м балансного снлптел 26, св занного с регистрирующим устройством (не локазано).B. The inputs 17, 18 of the pressure sensor 24 are connected by a microwave generator 25. Each of the inputs, at 19, 20 is connected to a demodulator of a z. In a video diode connected to a resistive-capacitive one. The outputs of the demodulators are connected to a junction of balanced sniftel 26 connected with a recording device (not shown).

ДатчнК работает следуюии-iM образом.DanCK works in the following-iM way.

Давление деформирует мембрану 11 и через тол.катель 12 с наконеч-нпком 13 действует на мембрану 10, -в результате че.го зазоры между ториз-ми стержней 3, 4 и мембраной 10 измен ютс . При этом измен етс емкость резонаторов и их собственна частота, что ериаодит к модул дии СВЧ-сигнала в зависимости от приложенного давлени . Св занный с давлением электрический сит.нал (Выдел ют с помощью демодул торов , а зател усиливают и регистрируют . Положение рабочей точки па амплитудно-настотйой характеристике резонатора регулируют с помощью впнта 16.The pressure deforms the membrane 11 and through the accumulator 12 with the tip 13 acts on the membrane 10, as a result of which the gaps between the tori of the rods 3, 4 and the membrane 10 change. This changes the capacitance of the resonators and their natural frequency, which leads to a modulation of the microwave signal, depending on the applied pressure. The pressure-associated electrical screen. (Selected using demodulators, and the plug is amplified and recorded. The position of the operating point on the amplitude-amplitude characteristic of the resonator is adjusted by means of vnt 16.

Сим метрич на конструкци резонаторов обеспечивает нар ду с новышение.м чувствительности высокую термостабильность. РЬменение темитературы ожружающей среды ириводит к одинаковым изменени м геометрических размеров обоих резонаторов. В результате сдвиги их резонансных частот и, следо;вательно, приращени выходных наир жений таклсе оказываютс одинаковыми , а разностное наир жение на выходе балансного усилител равно нулю.A symmetric design of the resonators provides, besides, an increase in the sensitivity of sensitivity, high thermal stability. The tem- perature of an obese medium leads to identical changes in the geometric dimensions of both resonators. As a result, the shifts of their resonant frequencies and, consequently, the increments of output tacles are the same, and the differential load at the output of a balanced amplifier is zero.

Форм л а и 3 о б р е т е н н Formula a and 3 about b e te n n

Датчик давлени по авт. св. Л 324532, о т л и Ч а ю щ н и с тем, что, с иелыо повышени чувствительноетн л термостабильности , он имеет дополнительный тороидальный резо-натор с центральным полым стержнем , расположенным с зазором относительно нодушки сим.метрично основному резонатору , в днище резонатора закреплена мем.брана, соединенна с подушкой толкателем с диэЛектрическим наконечником, раз.мещеиным внутри полого стержн донолнительного резонатора, в торце стержн основного резонатора закреплен выступающий диэлектрический вкладыш по форме наконечника толкател , а подушка выполнена с углублением под днэлектрический вкладыш.Pressure sensor on bus. St. L 324532, about tl and Cha yu n and with the fact that, with a sensible increase in thermal stability, it has an additional toroidal resonator with a central hollow rod located with a gap relative to the nodushka symmetrically to the main resonator, in the bottom the resonator is fixed with a mem brane connected to a pillow by a pusher with a dielectric tip, placed inside the hollow rod of the additional resonator, a prominent dielectric insert is fixed at the tip of the core of the main resonator And the airbag is formed with a recess under dnelektrichesky liner.

1818