SU627360A1

SU627360A1 - Pressure transducer with frequency output

Info

Publication number: SU627360A1
Application number: SU742073460A
Authority: SU
Inventors: Александр Васильевич Богословский; Алексей Григорьевич Новиньков; Валентин Андреевич Духанов
Original assignee: Институт Автоматики
Priority date: 1974-11-10
Filing date: 1974-11-10
Publication date: 1978-10-05

Description

II

HaoOpereliHe относитс к контрольно-нэмерительной техиике и может найти применеиие в.системах автоматического упра|влеии компрессорными и эксгаустерными установками , а также в другиХ: област х техники , где требуетс измерение абсолютного или избыточного давлени жидкости или газа .HaoOpereliHe is a control and measuring technology and can be used in automatic control systems for compressor and exhauster installations, as well as in other areas of technology that require measurement of absolute or excessive pressure of a liquid or gas.

Известен датчик давлени с частотным выходным сигналом, где в качестве преобразовател деформации мембраны в измеиенне частоты электрического сигнала примеи етс чувствительна вибрационно-частот а стальна перемычка 1.A pressure sensor with a frequency output signal is known, where, as a converter of the deformation of the membrane, in a variable frequency of the electric signal, the sensitive vibration frequencies are applied to a steel bridge 1.

Наиболее близким к изобретению вл етс датчик давлений с частотным выходом, содержашнй преобразователь давлени в эле. ктрическнй сигнал в виде мембраи. передающих давление на упругий кольцевой элемеит , в котором закреплен пьезорезонатор, включенный в схему автогенератора (21. . В зависимости от соотношени давлений упругий кольцевой элемент принимает форму эллипса, вследствие чего пьезлрезоиатор сжимаетс иЛи раст гиваетс , и частота колебаний автогенератора измен етс .Closest to the invention is a pressure sensor with a frequency output, containing a pressure transducer in the ale. ktricheskny signal in the form of a membrane. transmitting pressure to the elastic ring element in which the piezoresonator is attached, included in the autogenerator circuit (21. Depending on the ratio of pressures, the elastic ring element takes the form of an ellipse, as a result of which the piezlresoator is compressed or stretched and the oscillation frequency of the oscillator changes.

В насто щее врем пьезорезоиаторы при кленваютс к механическим элементам датчиков ри помшцн вакуумплотиых клеев. Но толщина сло кле со временем может измен п с , в слое кле возиикает гистерезис.Nowadays, piezoresisers are maple to the mechanical elements of the sensors of conventional vacuum-tight adhesives. But the thickness of the layer of glue may change with time, s, a hysteresis occurs in the layer of glue.

При.включении пьезорезонатора между мембраной и корпусом макснмальиый прогиб мембраиы определ етл: допустимой деформации резонатора, котора составл ет единицы микрон. В этом случае изменение толщины сло кле приведет к деформации иа величину того же пор дка.When the piezoresonator between the membrane and the housing is turned on, the maximum deflection of the membrane determines the: permissible deformation of the resonator, which is a few microns. In this case, a change in the thickness of the layer of glue will lead to a deformation of the value of the same order.

Жесткое соедитиие мембраны с преобразователем давлени , который оказываетс включенным непосредствеийо между мембраной и корпусом, н вызывает вышеуказаниук) погрешность при измерении.Hard coupling of the membrane with a pressure transducer, which is included directly between the membrane and the housing, doesn’t cause the above measurement error.

Цель изобретени - увеличеиие точности измерени -достигаетс тем, что между мембраной и пьеЗсфезонатором включен упругий элемент, например в форме упругой рамки.The purpose of the invention is to increase the measurement accuracy, achieved by the fact that an elastic element is inserted between the membrane and the piezoelectric generator, for example in the form of an elastic frame.

Благодар включенню упругого элемента максимальный прогнб мембраны можно сделать во много раз больше максимальной деформацни пьезорезонатора. Изменение толщнны сло кле по сравнению с оелнчнной прогиба мембраны незначительно. На чертеже нзЫ}ражен обшиб вид основной детали датчика в разрезе и вид сбоку. Деталь содержит, выполненные заодно корпус 1, мембрану 2, упругий элемент 3 1 силочувствительный пьезорезонатор 4.Thanks to the inclusion of an elastic element, the maximum prognosis of the membrane can be made many times larger than the maximum deformation of the piezoresonator. The change in the thickness of the glue as compared with the membrane deflection is insignificant. In the drawing, DZNY}, the main view of the sensor is shown in section and side view. The part contains, made at the same time the housing 1, the membrane 2, the elastic element 3 1 strength sensing piezoresonator 4.

Датчик давлени работает следующим образом.The pressure sensor operates as follows.

При повмшеиии давлени газа нли жидкости мембрана прогибаетс и сжимает упругий элемент, который, в свою очередь, давит на силочувствительиыб пьезорезонатор. Под действием сжати пьезорезонатор деформируетс , и его резонансна частота измен етс . По величине .изменени частоты автоко;1ебаний суд т о ведичине давлени .When the gas pressure of the liquid is increased, the membrane bends and compresses the elastic element, which, in turn, presses on the sensitivities of the piezoresonator. Under the action of compression, the piezoresonator is deformed, and its resonant frequency changes. According to the magnitude of the change in the frequency of the autoco;

Установка упругого элемента между пьезорезонатором и мембраной приводит к снижению погрешности при измерении и к расширеиию диапазона измер емых давлений.The installation of an elastic element between the piezoresonator and the membrane leads to a decrease in the measurement error and to an increase in the range of measured pressures.

Claims

1. USSR author's certificate number 277333, cl. About 01 L 1/10.

2. USSR author's certificate number 344303, cl. About 01 L 9/08, 1971.