DE2202290A1 - Druckwandlereinrichtung - Google Patents
DruckwandlereinrichtungInfo
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- G01L9/08—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of piezoelectric devices, i.e. electric circuits therefor
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Description
INSl1Il1UiC PKANCAIS DU PJi'i'ROLri DiiS CARBUHM'XS EI LUBRIPIANiDS
RUBI L~MA.LMAIS0N/Pr ankr e i ch
"Druckwandlereinrichtung"
Die jürfindung betrifft eine sehr empfindliche Druckwandlereinrichtung
von geringen Abmessungen, die insbesondere geeignet ist, um Druckwellen in einem flüssigen Medium aufzufangen.
Insbesondere betrifft die Erfindung einen Druckwellengeber,
der als empfindliches Element ein piezoelektrisches Material
benutzt, das auf Durchbiegung oder Plexion arbeitet.
209831/0738
Unter den bekannten Einrichtungen seien aolche genannt, die
ein empfindliches Druckwandlerelement umfassen, «reiches mit zwei Elektroden ausgestattet und auf einer flexiblen Platte
befestigt ist, die feet an ihrem Umfang mit einem Körper
oder träger verbunden 1st, der im wesentlichen fest und
steif ist.
Dieser träger kann auch zur Begrenzung der Verformung der
Platte benützt werden, wenn der zu messende Druck in der Lage ist, den Wandler außer Gebrauch zu setzen.
Erfindungsgemäß soll nun eine Druckwandlereinrichtung ohne
Körper oder steifen !'rager und somit in einfacher und wenig
aufwendiger Konstruktion vorgeschlagen werden.
Diese Einrichtung nach der Erfindung umfaßt zwei flexible,
einander gegenüber und in der Mähe voneinander angeordnete Platten sowie wenigstens ein Druckwandlerelement, das an der
Seite der Platte befestigt ist, die derjenigen gegenüberliegt, die gegen die andere Platte weist. Die Erfindung zeichnet
sich dadurch aus, daß wenigstens eine der Platten einen verstärkten steifen Umfangsteil von einer Dicke größer als
diejenige ihres zentralen Teils aufweist und die mit einer planen Basis vereehen ist, gegen die die andere Platte gepreßt wird. ^
Vorzugsweise werden die beiden Platten in ihrer Lage bezüglich einander mittels einer dichten, akustisch transparenten
Umhüllung gehalten.
Die beiden Platten spielen gegenseitig die Rolle eines Ίragers.
Der Aufbau der Vorrichtung erfordert keinerlei festes aufgesetztes Xeil, um die beiden in ihrer Lage bezüglich einander zu vereinigen und zu halten.
209831/0739
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun
anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden, in denen
Pig. 1 schematisch eine erste Variante der Vorrichtung sseigt, bei der jede der beiden Platten einem
Druckwandlerelement zugeordnet ist;
fig. 1A zeigt schematisch die Lage, welche von den beiden
Platten der Vorrichtung nach Pig. 1 eingenommen wird, wenn sie starken Drücken ausgesetzt werden;
Fig. 2 zeigt schematisch eine Variante zur Vorrichtung nach Pig. 1;
Pig. 3 zeigt schematisch eine zweite Variante der Einrichtung, bei der nur eine einzige der beiden
Platten ein Bruckwandlerelement aufweist·
Die Vorrichtungen der Pig. 1 und 2 umfassen zwei dünne, flexible und kreisförmige Platten 1 und 3» die an ihrem
Umfang einen verstärkten ringförmigen i'eil 2 bzw. 4 aufweisen.
Sie Dicke dieser Umfangsteile ist beachtlich größer als diejenige des zentralen Teils der Platten.
Die beiden Platten werden gegeneinander längs der verstärkten i'eile gepreßt.
Auf den sich nicht gegenüberstehenden Flächen dieser Platten sind DruckwandlerelemeniB 5 und 7 befestigt, die jeweils
mit leitenden, die Außenelektroden bildenden Schichten 6 und 8 versehen Bind. Die Platten 1 und 3 können ganz aus
Metall bestehen und die zweite Elektrode jedes Elementes 5, bilden. Sie können auch teilweise aus Metall bestehen und
teilweise aus einem Kunststoffmaterial. In diesem Falle beispielsweise
wird die zweite Elektrode jedes Wandlerelementes durch eine leitende Schicht gebildet, die auf eine Platte aus
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einem isolierenden Material auf die mit dem Wandlerelement in Kontakt kommende Fläche abgeschieden wird· In diesen
verschiedenen fällen werden die Außenelektroden 6 und 8 an einen gemeinsamen Leiter 10 angeschlossen und die Oberflächen der mit einer leitenden Schicht überzogenen Platten
1 und 3 werden an einen gemeinsamen Leiter 11 gelegt.
Aus Fig. 1A erkennt man, daß der Aufbau der Vorrichtung es
möglich macht, ohne Beschädigung beachtliche Überdrücke
auszuhälten.
Unter dem Einfluß des Druckes wölben die Platten 1 und 3 sich
nach innen. Von einem gewissen Druckwert ab treten die zentralen x'eile der Platten in Kontakt und stützen sich
gegeneinander ab. Die Dicke der verstärkten i'eile 2 und 4 wird
derart gewählt, daß die Verformung der Platten nicht irreversibel wird, wenn ihre zentralen 'i'eile unter dem Einfluß
des Druckes in Kontakt treten.
Die in Fig. 3 dargestellte Vorrichtung umfaßt ein einziges Wandlerelement 5, das mit einer Außenelektrode 6 versehen
ist und einer flexiblen Platte 1 identisch der bei der vorhergehenden Aueftihrungsform beschriebenen, zugeordnet
und mit einem verstärkten Teil 2 an seinem Umfang versehen ist.
Kine flexible Platte 3 stützt sich gegen den Umfangeteil 2 der
Platte 1 ab.
Eine dichte Umhüllung erhält die gegenseitige Lage der Anordnung
aufrecht.
Im Hinblick auf eine knappe Darstellung wurde nur das für die Erfindung als wesentlich Erachtete in die Beschreibung aufgenommen; alles andere wurde fortgelassen. Die verschiedenstartigen Modifikationen im Rahmen der Erfindung sind selbstverständlich möglich
Patentansprüche 209831/0738
Claims (3)
- _ 5 — PatentansprücheDruckwandlereinrichtung mit zwei einander gegenüber und in der üahe voneinander angeordnete! flexiblen Platten und nit wenigstens einen Druckwandlerelement, das auf der Seite einer Platte befestigt ist, die der gegen die andere Platte weisenden gegenüberliegt, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Platten (1) einen verstärkten steifen Umfangeteil (2) von einer Dicke größer als der des zentralen l'eils (1;3) aufweist und alt einer planen Basis versehen ist, gegen die die zweite Platte gepreßt wird; und daß die beiden Platten in ihre? Lage bezüglich einander durch eine akustisch transparente dichte Umhüllung (9) gehalten sind.
- 2.) Druckwandlereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Platten verstärkte U«fangsteile (2;4;-J-) aufweisen, deren plane Basen gegeneinander gepreßt sind«
- 3.) Druckwandlereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Platten derart ist, daß deren maximale Durchbiegung, wenn ihre zentralen !teile sich gegeneinander unter dem Einfluß des ausgeübten Druckes abetützen, kleiner als die Durchbiegung ist, die eine irreversible Deformation der Platten hervorrufen würde.XXXX KXXXXXXXX209831/0738Leerseite
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