SU935728A1 - Датчик давлени - Google Patents

Description

I

Изобрете1ше относитс  к приборостроению и может быть использовано дл  измерени  акустического давлени  в услови х воздействи  значительных уровней виброускорений.

Известны пьезоэлектрические датчики давлени  дл  измерени  давлени  в услови х вибраций 1.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  пьезоэлектрический приемник, звукового давлени , содержащий пьезокерамический преобразующий злемент, жестко св занный с металлической мембраной, и пьезокерамический злемент дл  компенсации причем воспринимающа  мембрана  вл етс  дном приемника; а узел виброкомпенсации выполнен в форме стакана, дно которого  вл етс  мембра ной квмпенсирующей системы .

Недостатком таких конструкций  вл етс  сравнительно больша  погрепшость измерени  от воздействи  высокочастотных виброускорений за счет невозможности получить достаточно полную виброкомпенсацию. В данных конструкци х невозмож)ю обеспечить полной виброкомпенса1фи ввиду того, что в них примеиены два раздельных пьезозлемента, которые обладают различными виброчастотными характеристиками , в пределах разброса электрических и механических параметров примененного пьезоматериала, например пьезомодул  и емкости, жесткости конструкций рабочего и виброкомпенсирующего злемента, кроме того, они наход тс  на некотором рассто нии друг от друга, позтому выходные сигналы от воздействи  виброускорений различны по ве10 личине и сдвинуты по фазе, при этом разность фаз выходных сигналов с пьезозлементов только от рассто ни  между ними равна

а)д

JС«

5

где C-t-a - скорость звука в материале кор-зв

пуса;

А1 - рассто ние между пьезоэлементами; о - крзтова  частота.

20

u;s27ff, где f - частота виброускорений.

Целью изобретени   вл етс  повьпиение точности измерени .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что дисковый пьезоэдемент выполнен по периметру с буртом, имеющим проточку со стороны мембраны, причем электроды на диске и бурте разделены непровод щим кольцом.

Па аертеже схематически представлено предлагаемое устройство.

Датчик состоит из корпуса 1 с мембраной 2, на которую наклеен пьезоэлемент, состо щий из рабочего диска 3 с электродами 4, 5 и компенсирующего бурта 6 с электродами 7, 8. Электрод 8 изолирован от электродов 4, 5 кольцом 9. На компенсирующем бурте выполнена проточка 10, с отнощением диаметров , например.

07и и 7 И -

0,9

Т)

м.

где Ilfji - диаметр мембраны;

DB - внутренний диаметр проточки; ВI, - наружный диаметр проточки. Датчик работает следующим образом.25

Акустическое давление воздействует на мембрану 2, с которой механически соединен пьезоэлемент. Диск 3  вл етс  рабочей частью с электродов 4, 5 которого снимаетс  рабочий сигнал от воздействи  на мембрану 2 ЗО акустического давлени .

Бурт 6 имеет жесткость на несколько пор дков выще, чем диск 3, поэтому на его электродах 7, 8 сигнал от воздействи  рабочего акустического давлени  практически не .. возникает. Электроды компенсирующего бурта 6 и рабочего диска 3 электрически соединены встречно. При воздействии вибрации на электродах диска 3 и бурта 6 возникают сигналы, по величине пр мо пропорциональные ускоре- Q

кию и массе. Массы диска 3 и бурта 6 выбираютс  равными между собой. В св зи с тем, что зар ды с рабочего диска 3 и компенсирующего бурта 6 равны по величине и по

знаку разноименные, в процессе работы они самокомпенсируютс .

Дл  сохранени  частотной характеристики мембраны 2, а также дл  получени  максимального козффйциента передачи мембраны

и минимальной чувствительности бурта 6 к воздействию акустического давлени , на бурте 6 со стороны мембраны 2 сделана проточка 10.

Предлагаема  конструкци  позвол ет увели чить точность измерени  акустического давлени  в услови х воздействи  больших уровней виброускорений, при этом снижаетс  виброчувствительность датчика по сравнению

с известным устройством.

Claims (1)

1.Авторское свидетельство СССР № 330363, кл. G 01 L 9/08, 1974.

2,Авторское свидетельство СССР № 198794, кл. G 01 L 1967 (прототип).