Пьезоэлектрический датчик давления

(51) 4 6 01 1. 908, 23 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ры низ- исслеа, 1979,АТЧИК ерительточностьВолно- талличесОЭ тСУДТВЕНННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 21) 3821744/24-10(5) Изобретение относится к изной технике и позволяет повыситьи уменьшить габариты устройстввод 3 датчика выполнен в виде ме т бки, заполненнои тверд "ной кои тру ки,В ешний диаметр глощающей рс едои о. на п ьезоэлет ки нео превышает диаметра п ь2. Импчльсное силовое воздейс" твиена торце со стороны плазмы формируакустического стержня воспринимающего акуволн сжатия. озниВ 1 плоскую упрчгую во у2 элекобкладках пьезоэлемента элеккающие на о кез волноза яды поступают чер трические зм 7 на егисти ющуь а . 3 выпол 3 электрический разъем и ющуь аппаратуру. Волновод няет также ункциюп г ю волнырхностную и плоскую упругую поверхноей его с еде. Волноблагодаря заполняющеи его сском ге метичвод азмр змещен в цилиндриченом полом экране 4 заполненном той же средой 5. 1 ил.Датчик солержит последовательно соединенные и акустически согласованные воспринимающий акустический стержень 1 из диэлектрика, п ьезоэлемент 2 и волновол, выполненный в виде металлической трубки 3. Волновол заключен в установленный коаксиально ему цилиндрический полый герметичный экран 4. Внутренние полости экра. на и трубки заполнены твердой звукопоглощающей непроволящей срелой 5. Датчик установлен на лиэлектрическом наконечнике 6, который ввинчивается в полость с исследуемой средой. Для перелачи выхолного сигнала п ьезоэлемента на регистрирующую аппаратуру используется электрический разъем 7.Внешний диаметр трубки не должен превышать диаметра пьезоэлемента, ее внутренний диаметр О может быть выбран из сеговияУс 1,224,а длина трубки - из соотношения(1 Гобгде Л - длина волны регистрируемогоакустического сигнала, см;А - коэффициент поглогцения звукав звукопоглощающей среле, Нп/см;С - скорость звука в металлическойтрубке, м(с;1,-максимальнаи длительность исследуемого процесса, с.Параметры Л ипредварительно замеряются для данного объекта измерения,Материалы составляющих акустического тракта датчика подбираются экспериментально лля обеспечения его акустическогосогласования,В частности, воспринимающий акустический стержень 1 может быть выполнен изультрафарфора марки Уф - 46 или кварцевого стекла, пьезоэлемент 2 - из пъезоке рамики марок ЦТС - 23, ТБ - 1 (титанатбария) или ТБК - 3 (титанат бария кальция), а металлическая трубка 3 - из титана, инвара или стали. В качестве твердой звукопоглощающей непроволящей среды5 может быть использован гетерогенный состав, состоящий из связующей смолы Декалит или смолы марки Т - 111, смолы полиамила марки Л 20 и наполнитсля Т 10при соотношении весовых частей от 1:0,2:2 О15го 2530.35 4045 50 55 Изобретение относится к измерительной технике, в частности к технике плазменного эксперимента, и предназначено лля измерения импульсного давления в плотной плазме.Целью изобретения является повышение точности и уменьшение габаритов.На чертеже изображен предлагаемый датчик,ло 1:0,2:8. Помимо этого, в качестве звукопоглотителя можно использовать переклаз ил и п а рателл урит.Материал и длина воспринимающего акустического стержня 1 выбирается из со. ображений максимального повышения егособственной частоты. Кроме этого, он должен осугцествлять тепловую защиту пьезоэлемента.Коаксиальный экран 4 выполняется металлическим с полью предохранения пьезоэлемента и волновола от воздействия заряла плазмы и электромагнитного поляДатчик работает следующим образом, После импульсного силового воздействия, со стороны пл азм ы, обусловлен ного, на п ри:ь мер, газокинематическим и магнитным дав. лением в ней, на торце воспринимающего акустического стержня 1 формируется плоская упругая волна сжатия,После прохождения плоской упругой волны через пьезоэлемент 2 на его обклал. ках возникает заряд соответствующей полярности, который снимается через металлическую трубку 3, электрический разъем 7 и подается на регистрирующую аппаратуру.Далее упругая волна пробегает по вол. новолу, выполняющему функции демпфера. и затухает, не возвращаясь на пъезоэле. мент. Энергия поверхностных волн и плоской волны в канале трубки необратимо переходит в лругие виды энергии, в частности, за счет внутреннего трения и теплопроводности путем поглощения поверхностных волн и плоской упругой волны в объеме звукопоглотителя, заполняющего внутренний объем трубки.Использование изобретения позволяет с большой точностью измерять импульсное давление в плазме с высоким временным разрешением.Формула изобретенияП ьезоэлектрическнй датчик лавления, содержа щий последовательно соединенные и акустически согласованные воспринимаюгций акустический стержень, н ьезоэлемент и волновод, а также цилинлрический полый герметичный экран, закрепленный коаксиально волноволу и заполненныЙ твердой звукопоглощающей непроволящей средой, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и уменьшения габаритов, в нем волновод выполнен в виде металлической трубки, заполненной твердой звукопоглощаюгцей средой, при этом внешний диаметр трубки не превышает диаметра пьезоэле. мента, а ллина трубки 1 уловлетворяет сле- дующему соотношению: