Пьезоэлектрический датчик давления
ОПИСАНИЕ
ИЗОЫИтИНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
00l09 Соеетских,Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства ¹
Кл. 42k, 14/04
Заявлено 01.IX.1965 (№ 1025269/18-10) с присоединением заявки ¹
Приоритет
Опубликовано 18.III.1969. Б.олле-.ень ¹ 11
Дата опубликования описания 6ХIII.1969
ЧПК б Oll
УД1(531.787.913(088.8) Комитет по делам иаобретений и открытий пои Соеете Министров
СССР
Авторы изобретения
=- 1Х. Зйй
Ю. В. Тишечкнн и Ю. М. Тихомиров
Заявитель
ПЪЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ
Изобретение относится к устройствам, предназначенным для измерения высокочастотных низкоамплитудчых давлений в различных средах.
В известных пьезоэлектрических датчиках, содер>кащих корпус с разделительной мембраной и дисковый пьезоэлемент, поджатый к мембране, степень поджатия пьезоэлемента зависит от величины действующего давления.
Предложенный датчик отличается от известных тем, что его пьезоэлемент выполнен со сквозными радиальными прорезями, сходящимися в центральном отверстии. Это позволяет повысить чувствительность датчика.
На фиг. 1 изображен общий вид датчика; на фиг. 2 — его пьезоэлемент.
Датчик содержит корпус 1, донная часть которого является разделительной мембраной 2.
Над мембраной 2 в цилиндрической выемке корпуса установлен дисковый пьезоэлемент 8 со сквозными радиальными прорезями 4, образующими лепестки 5, и центральным отверстием б. Через отверстие б проходит подви>кной контакт 7, упирающийся в мембрану 2 и создающий в ней и в пьезоэлементе предварительное натяжение.
Для повышения прочности и создания равных механических напряжений в различных сечениях лепестков 5 пьезоэлемент имеет сферическую выемку 8, увеличивающую сечение лепестков от центра к периферии. Пьезоэлемент 8 поджат по периметру к корпусу 1 пояском, не подвергаю цимся металлпзации, втулкой-пружиной 9, закрепленной в корпусе 1
5 гайкой 10, которая для герметичности проварека электроннолучевой сваркой. При этом одновременно обеспечивается вакуумпзация полости датчика.
Электрические заряды с внутренней стороны
10 лепестков 5 гьезоэлемента 8 снимаются с помощью подпружиненного электрода 11. Подвижной контакт 7 может быть поджат к мембране 2 как пружиной 12, поджимающей одновременно электрод 11, так и втулкой-пружи15 ной 9. В последнем случае для регулирования степени поджатия пьезоэлемента 8 к мембране
2 между ним и корпусом устанавливают сменные регулирующие кольца из прецизионного проката (на чертеже не показаны).
23 Прп измеречип избыточных давлений мембрана 2, деформируясь, увлекает за собой подвижной контакт 7, который, в свою очередь, изгибает лепестки 5 пьезоэлемента 8. Возникающие при этом электрические заряды сни25 маются с лепестков 5 подвижным контактом
7 и передаются на массу датчика, а с внутренней стороны лепестков — подпружиненны;r электродом 11.
Когда измеряют давление ниже атмосферно30 го мембрана 2, деформируясь, выгибается на239620
Предмет изобретения
7 8
9и8. г
3 5
Уы8. 2
Составитель Л. В. Никиточкина
Редактор И. С. Грузова Тскред Л. К. Малова Корректор 3. И, Чванкин»
Заказ 1690)17 Тира>к 480 Подписное
Е1НИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4
Типография, пр. Сапунова, 2 ружу. Так как при сборке датчика мембрана
2 и лепестки 5 предварительно напрягаются, то перемещение мембраны 2 в наружную сторону уменьшает напряжение в лепестках 5, т. е. и в этом случае на их поверхностях возникают электрические заряды, пропорциональные изменению давления.
Пьезоэлемент изолируется от корпуса частичной металлизацией (места крепления, подлежащие изоляции, не подвергаются металлпзации) .
Пьезоэлектрический датчик давления, содержащий корпус с разделительной мембраной, дисковый пьезоэлемент, зажатый по периметру, и токосъемное устройство с контактом, упирающимся в мембрану, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности датчика, пьезоэлемент выполнен со сквозными радиальными прорезями, сходящимися в центральном отверстии.
