Изобретение относитс к измерительной технике, а именно к технике измерени давлени . Известен способ измерени давлени , основанный на измерении скорости прохождени упругих волн в измерительной среде, в которой создают давление, соответствующее измер емому давлению. Однако этот способ нельз использовать дл измерений в области сверх высоких давлений. В известном способе в качестве измерительной и передающей давление сред используют среды дл которых полностью вьшолн етс закон Паскал , т.е. газы или жидкости с малой в зкостью , которые при сверхвысоких дав лени х твердеют или станов тс настолько в зкими, что давление не может быть передано из одного устройст ва в другое. Цель изобретени - расширение диа пазона измерени в область сверхвысоких давлений. Такие давлени создают сжатием в замкнутых объемах пластических веществ (пирофилита, свинца, инди , хлористого серебра и ТоП,) и исполь зуют дл воздействи на другие вещества непосредственно в том же рабочем объеме - в самой камере, в которой осуществл лась генерахди давлени . По предлагаемому способу эталонную среду вьтолн ют из твердого тела , непосредственно воздействуют на нее измер емым давлением, мен тем самым ее линейные размеры и упругие свойства, пропускают через эталонную среду упругие волны, частоту которых подбирают, укладывают в сжатой эталонной среде определенное число полу волн и по этой частоте наход т величину измер емого давлени о Коррекцию По температуре осуществл ют введением температурной поправ ки в тарировочную зависимость. Независимость измерений от деформаций как самой камеры, так и определенных деталей камеры осуществл ют определением частоты упругих волн, обеспечивающей укладывание определен ного количества полуволн только в эталонной среде Способ осуществл ют следующим образом . В качестве эталонной среды выбирают железо армко, благодар его высоким упругим характеристикам и отсутствию фазовых превращений в интервале давлений 0-130 кбар. Зависимость его упругих свойств от давлени описывалась в рамках линейного приближени теории конечных деформаций 9К р. р - . К : К, -f -Эр i ЭР где Р - давление; К, Кд - изотермический модуль объемной упругости при давлени х Р и р О соответственно; G, GO - модуль сдвига при давлени х Р и р О, ак 9G --- -,;- - Производные этих модуо р о р лей по давлению При Из этих двух уравнений рассчитывают зависимость от давлени частоты f сдвиговых волн, котора обеспечивает укладывание определенного количества полуволн в эталонной срер . р - ( 3 К р I)G -Jp1/2 . . где f - соответствующа частота при Эк 3G Величины К, :° тг . дел ют из ультразвуковых измерений. В камеру высокого давлени помещают эталонную среду в виде образца из поликристаллического железа диаметром 7-10 мм и толщиной. 3-4 мм. Образец окружают пластической средой , передающей давление, в которую помещают проволочки реперных метаплов: висмута, талли , бари . На внешней стенке камеры укрепл ют пьезопреобразователь - кварцевую пластинку jf - среза на 10 мГц, которую подключают к импульсной ультразвуковой установке а Упруга сдвигова волна, возбужденна пьезопреобразователем, проходит через, стенку камеры и через наход щийс со стенкой в акустическом контакте образец железа, отражаетс The invention relates to a measurement technique, namely a pressure measurement technique. A known method of measuring pressure is based on measuring the speed of passage of elastic waves in a measuring medium in which a pressure is created corresponding to the measured pressure. However, this method cannot be used for measurements in the field of ultra high pressures. In the known method, the Pascal law, i.e., is completely used as measuring and pressure transmitting media. low-viscosity gases or liquids that, at ultrahigh pressures, harden or become so viscous that pressure cannot be transferred from one device to another. The purpose of the invention is to expand the range of measurement to ultrahigh pressures. Such pressures are created by compression in closed volumes of plastic substances (pyrophilite, lead, indium, silver chloride and ToP), and are used to influence other substances directly in the same working volume — in the chamber itself, in which pressure was generated. According to the proposed method, the reference medium is emitted from a solid, directly influenced by measured pressure, thereby changing its linear dimensions and elastic properties, passing elastic waves through the reference medium, the frequency of which is selected, a certain number of semi-waves are placed in the compressed reference medium at this frequency, the value of the measured pressure is found. The temperature correction is carried out by introducing a temperature correction into the calibration dependence. The independence of measurements from the deformations of both the camera itself and certain parts of the camera is carried out by determining the frequency of elastic waves, ensuring that a certain number of half-waves are laid only in the reference medium. The method is carried out as follows. Armco iron is chosen as a reference medium due to its high elastic characteristics and the absence of phase transformations in the pressure range of 0–130 kbar. The dependence of its elastic properties on pressure was described in the framework of the linear approximation of the theory of finite deformations 9K p. R - . K: K, -f-er i ER where P is pressure; K, Kd is the isothermal bulk modulus at pressures P and p O, respectively; G, GO - shear modulus at pressures P and p O, ak 9G --- -,; - - Derivatives of these moduli with respect to pressure. From these two equations, the dependence of pressure on frequency f of shear waves is calculated, which ensures that a certain number of half-waves in the reference center. p - (3 K p I) G -Jp1 / 2. . where f is the corresponding frequency at Ek 3G Values K,: ° tg. divided from ultrasound measurements. A reference medium is placed in a high pressure chamber in the form of a sample of polycrystalline iron with a diameter of 7-10 mm and thickness. 3-4 mm. The sample is surrounded by a plastic medium transmitting pressure, into which wires of reference metaplates are placed: bismuth, thallium, bari. On the outer wall of the chamber, a piezo transducer is attached — a quartz plate jf — cut to 10 MHz, which is connected to a pulsed ultrasonic installation. An elastic wave propagating through the piezo transducer passes through
3461675434616754
от его свободного торца и возвращает- сводитс к подбору несущей частоты с назад к пьезопреобразователю. радиочастотных импульсов, прикладыДлительность посылаемого пакета g образом, чтобы обеспечить сложение упругих волн выбирают большей време- возвращающихс сдвиговых волн в фаэ ни прохождени двойной длины образца или противофазе. Тем самым обеспёчижелеза . На границе раздела сред стен- ваетс укладывание определенного чиска камеры - образец железа происхо- ла полуволн в эталонной среде. Из дит интерференци упругих волн, отра-10 измерений соответствующей частоты по женных от этой границы и возвращаю- рассчитанной зависимости определ ют щихс из образца. Процесс измерени давление в камере. ваемых к пьезопреобраэователю такимfrom its free end and returns-reduces to the selection of the carrier frequency from back to the piezoelectric transducer. radiofrequency pulses, butts. The duration of the sent packet g in such a way as to ensure the addition of elastic waves is chosen for a longer time of returning shear waves in the phase phase or the passage of a double sample length or antiphase. Thereby providing iron. At the interface between the media, a certain number of chambers are laid — the iron sample is half-wave in the reference medium. Because of the interference of elastic waves, the reflection of the corresponding frequency measured from this limit and the return-calculated dependences are determined from the sample. The process of measuring the pressure in the chamber. sent to a piezoelectric transducer