SU1326916A2

SU1326916A2 - Пьезоэлектрический преобразователь пульсаций давлени

Info

Publication number: SU1326916A2
Application number: SU853861612A
Authority: SU
Inventors: Александр Александрович Сангалов
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4126
Priority date: 1985-03-01
Filing date: 1985-03-01
Publication date: 1987-07-30

Abstract

Изобретение относитс к контрольно-измерительной технике и позвол ет расширить динамический диапазон измерений . Дл этого в зазор между пьезо- элементами 2 введен разделительный элемент 4 из упругого материала. При воздействии на преобразователь переменного давлени элемент 4 передает механические напр жени с внешнего пьезоэлемента 2 на внутренний. Коэф. механической св зи между пьезоэлемен- тами 2 определ етс модулем упругости элемента 4. 2 ил. (Л СО ьо а ;О О5 N) Фиг.1

Description

1

Изобретение относитс к контрольно-измерительной технике, в частности к устройствам дл измерени пульсаций давлени в потоках жидкости дл газа.

Цель изобретени - расширение динамического диапазона измерени .

На фиг.1 изображен предлагаемый преобразователь, общий вид в разрезе на фиг.2 - схема соединени электродов преобразовател .

Преобразователь содержит термоз а- щитное покрытие 1, два пьезоэлемента 2 в виде сферических сегментов с электродами 3, разделительный элемен 4 с известным значением модул упругости и основание 5.

Преобразователь работает следующим образом.

При воздействии на первый пьезоэлемент 2 переменного давлени , пульсаций скоростного напора или плот- ностных неоднородностей потока на этом элементе возникает переменный электрический зар д, величина и знак которого пропорциональны величине и знаку механического воздействи . При отсутствии между пьезоэлементами разделительного элемента 4 механическое воздействие не передаетс на второй пьезоэлемент и электрический зар д на нем не образуетс . При наличии . элемента 4, образующего механическую св зь между пьезоэлементами 2,-происходит частична передача механических напр жений и на второй пьезоэле- ментд на котором образуетс электрический зар д Q2, величина которого зависит от коэффициента св зи между пьезоэлементами:

QI -KC

О.

(О

ii - св

Благодар дифференциальному включению пьезоэлементов, результирующий зар д на выходе с обеих пьезоэлементов будет равен:

Q i - Qa - KCB)- (2) Коэффициент Kj.g механической св зи вл етс переменной величиной и зависит от величины Р, воздействи со стороны потока и от модул IЕ упругости элемента 4:

К

С6

К(Р,.-,Е)

(3) 55

Из-за потери импульса на первом

пьезоэлементе и элементе

4 К

CS

всегда меньше единицы и при малых воздействи х со стороны потока, близких порогу шумового зар да пьезоэлементов, величина К близка нулю.

св

1

(4)

Таким образом, с увеличением величины механического воздействи и упругости элемента 4 увеличиваетс коэффициент передачи этого воздействи на второй пьезоэлемент, что приводит к увеличению компенсации по электрическому зар ду, т.е. преобразователь работает в режиме автоматической компенсации .

Наибольша компенсаци достигаетс при жесткой склейке пьезоэл емен- тов, при этом из-за ограниченных возможностей установки типа ГДС-60/20 не было достигнуто ограничение в выходном сигнале, однако и в этом случае получено расширение динамического диапазона не менее 20 дБ по сравнению с прототипом. Как показали лабораторные испытани преобразователей , выполн разделительный элемент из материалов с различными значени ми модул упругости, можно получить преобразователи с любым, наперед заданным динамическим диапазоном (в пределах возможностей пьезоматериа- ла) .

5

0

5

0

5

Натурные испытани подтвердили эффективность преобразователей с расширенным динамическим диапазоном, при этом было отмечено, что несмотр на некоторое уменьшение вли ни мешающих полей (акустика, вибрации и проч.), отношение сигнал - шум оставалось таким же, как у прототипа.

В качестве материала дл разделительного элемента были опробованы компаунд К-102 (полимеризованное касторовое масло с Е ), эпоксидный компаунд УП--5-19Р с Е- 5 х х ю мПа и некоторые фенопласты.

При применении фенопласта марки 07-010-02 (ГОСТ 5689-73) был получен динамический диапазон преобразовани не менее 100 дБ. при хорошей повтор -. емости результатов измерений. Возможно применение и других материалов, в которых в„результате полимеризации или иных процессов не возникают газовые пузыри, которые привод т к результатам , существенно отличающимс от рассчитываемых.

313269164

Claims

Формула изобретени тем, что, с целью расширени динамического диапазон а измерени , в нем Пьезоэлектрический преобразователь в зазор между пьезоэлементами введен

пульсаций давлени по авт. св.

№ 1052896, отличающийс

Р.

разделительный элемент, выполненный из упругого материала.

Редактор А. Ревин

Составитель Н, Богданова

Техред А.Кравчук Корректор Е. Рошко

Заказ 3272/36

Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

Фиг.г