Пьезоэлектрический преобразователь для измерения давления

СОЮЗ СОЕЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУ БЛИН 09) 01 Ь 9/О АНИЕ ИЗОБРЕТЕН ь ссфА;.+с ОПИС К АВТОР ритьть вей ОСУДАРСТВЕННЫЙ .НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ У СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Ростовский ордена ТрудовогоКрасного Знамени государственныйуниверситет им. М.А.Суслова(56) Иориш Ю.И. Виброметрия.М,: Гос. научи.техн. изд-во машиностроит, лит-ры, 1963, с. 563-569,Проектирование датчиков для измерения механических величин./Под ред.Е,П.Осадчего. - М,: Машиностроение,1979, с. 194-210,(54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к изметельной технике и позволяет сниэипогрешность от вибрации и увеличипредельные механические нагрузкина преобразователь, Для этого радиально-поляризованный пьеэокерамический цилиндр выполнен из материалас соотношением пьезомодулей Йз, н дпо абсолютной величине не более 1:5.Благодаря этому преобразователь позволяет регистрировать пульсацию давления в условиях высоких статическихдавлений и имеет виброэквивалентв несколько раэ низе, чем преобразователь с обычной керамикой, 2 ил, 1262314Изобретение относится к измерительной технике,Цель изобретения - снижение погрешности от вибрации и увеличениепредельных механических нагрузок напреобразователь,На фиг, 1 показаны преобразователь-аналог (а), преобразователипрототипы (Б, 6 ) и предлагаемыйпреобразователь(стрелкамивНутри преобразователей показано направление вектора остаточной поляризации, пунктиром - электроды, стрелки вне преобразователей указывают направление действия давления Р и вибрации).Предлагаемый преобразователь используют следующим образом.Всестороннее динамическое давление Р, действующее на преобразователь, сопровождается появлением наего электродах заряда а , зависящегорот объемного пьезомодуля Й, и площадки электродов Б, .Ч =(1, Б,Р=И -2 д, ) 2 ПКНР,где К и Н - средйий радиус и высотацилиндра. 20 Ускорение а, действующее в осевомнаправлении, вызывает на электродах ЗОпоявление заряда а , пропорционального пьезомодулю дд массе преобразователя щ=2 ЛК НдК и отношению площадиэлектродов к площади поперечного сеНчения цилиндра - - (дК - толщина З 5дКстенки цилиндра, Р - плотность пье,зокерамики). При действии ускоренияв любом из перпендикулярных направлений а =О в силу осевой симметрииапреобразователя.Следовательно, отношение чувствительности по вибрации Б: Я к чувсто авительности по давлению Б = (виброр Рэквивалент) для данного типа преобразователя тем ниже, чем больше отношение пьезомодулей Й /Йэ, керамики,из которой он изготовлен,Б Н Р 501,3Зависимость Б /Бр предлагаемогопреобразователя от отношения с 1 /Й,при единичных значениях Н и р показана на фиг. 2. Эта зависимость свидетельствует о том, что в предлагаемомпреобразователе (область В) виброэквивалент в пять и более раз ниж ио сравнению с таким же преобразователем, но выполненным из обычных керамик (точка А), для которых Й /д" - 2 - 2,5, Если же цилиндр выполнен из керамики, для которой д, /1 )О, то виброэквивалент преобразователя снижается более чем на порядок. Одновременно предлагаемый преобразователь позволяет регистрировать пульсацию давления в условиях очень высоких статических давлений, так как прочность материалов в условиях объемного сжатия более чем на порядок выше, чем при воздействии одноосных нагрузок.В тоже время если из такой же керамики выполнить преобразователь- аналог, то даже при Й Я , =существенного снижения виброэквивалента не происходит, так как в этом случаеБа 1 м Н РН г=.С 1 ззВ преобразователях-прототипах виброэквивалент вообще не зависит от соотношения пьезомодулей. керамики, так как и чувствительность к давлению, и чувствительность к вибрации определяются пьезомодулем Й, Для этих типов преобразователей при НР =.1,ЬБ /Би снижение виброэквивалента О. Р Квозможно только путем уменьшения предельных рабочих давлений, так как действующие в объеме пьезоэлементаКмеханические напряжения - в , ТакимЬобразом предлагаемый преобразовательболее защищен от действия вибрации,чем аналог и позволяет проводитьизмерения при более высоких уровняхстатических давлений, чем преобразователи прототипы,Формула изобретенияПьезоэлектрический преобразователь для измерения давления в видерадиально-поляризованного цилиндраиз пьезокерамического материала,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью снижения погрешности от вибрации и увеличения предельных механических нагрузок, он выполнен изматериала с соотношением пьезомодулей д и Й, по абсолютной величине не более 1:5,1262314 гФиг Т кг Составитель Е.Подомова Техреду.Ходаиич Корректор Л Па актор каз 5417/38 о д. 4/5 едириятие, г.Ужгород Проектная, 4 Тирах 778 НИИПИ Государс но делам иэо 13035, Москва, Производственно-полиграфическо Подпис венного комитета С ретений и открытий Ж, Раущская наб