Датчик импульсного давления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК б 4 6 01 Ь 9/08 11/00 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИЗОБРЕТЦЕТЕЛЬСТВУ ИСА ВТОРСКОМУ(54) ДАТЧИК ИМПУЛЬСНОГО ДАВЛЕНИЯ(57) Изобретение м.б. использованодля защиты ультразвуковых преобразователей от сильных электростатических дарст воссое ныи еполек приных давлен ев ение точн водок. Импульс рез волноводну пьезоэлемента ских и 6) гинов В.Н, Электр еханических велич зме,ных стержнна,обкладтся ЭДС, и и 5 и 6, вр ках пьезоэле ские М.,ропорциольса. Есл ласес, Датчики вания в област тонации. - При дований, т. 38 34 нления этого им ая величи динамики ры для наМ. - 1967 в момент ок еще н изводятсяазрядныйтился тозозлемент измерения н мени, когда ностъю прек электроде и ре- пол- Ф учных исМф 8, с. ом заземл формир тс рения мс. 58.Джонс,для исследплазмы и д электростати давления пер систему, со с 4 и волновод зультате чег мента образу истрации быстропеременБель изобретения - пости за счет уменьшения1377634 импульс напряжения, который наводитЭДС такой же величины на цилиндре 2,изолированном от пьезоэлемента 4 неполярным диэлектриком 7, а от цилиндра 1 - полярным диэлектриком 3, чтопозволяет заряду стекать на цилиндр1 и предохранять входные цепи 8 отвоздействия электрического импульса. Изобретение относится к приборостроению, а именно к датчикам импульсного давления волноводного типа, и может быть использовано для защиты ультразвуковых преобразователей от сильных электростатических полей при регистрации быстропеременных давлений.Целью изобретения является повышение точности за счет уменьшения электростатических наводок.,На фиг. 1 изобракен датчик импульсного давления, общий вид; на фиг.2 - эквивалентная схема его подключения.Датчик содержит корпус, состоящий из наружного полого цилиндра 1 и внутреннего полого цилиндра 2, установленных коаксиально друг другу, в зазоре между которыми помещен полярный диэлектрик 3.Влноводная система состоит из пьезоэлемента 4 и волноводных стержней 5 и 6, расположенных коаксиально цилиндрам. В зазоре между внутренним цилиндром 2 и волноводной системой помещен неполярный диэлектрик 7. Пьезоэлемент 4 с помощью тоководов 8 подключен к входу катодного повторителя 9, экранированного крышкой 10 и имеющего выход на регистратор через разъем 11. Поверхность волновода 6 покрыта токопроводящим слоем 12. Воспринимающий торец датчика закрыт крышкой 13. Образуемая такой конструкцией эквивалентная схема подключения заземленного вывода пьезоэлемента к заземленному выходу датчика содержит следующие условные обозначения; С 1 - емкость перехода пьезоэлемент 4 - промежуточный цилиндр 2; С 2 - емкость перехода внутренний корпус 2 - наружный цилиндр 1; К 1 Наличие последовательной развязкиза счет конструктивного выполнениядатчика позволяет снимать статический заряд на цилиндр 1 корпуса из-заразличной величины емкостей, образуемой значениями относительной диэлектрической проницаемости диэлектриков7 и 3, 2 ил. величина поверхностного сопротивления неполярного диэлектрика 7; К 2величина поверхностного сопротивления5полярного диэлектрика 3 Ь - индуктивность проводника, подсоединенного к пьезоэлементу и заземленному выводу датчика давления,При этом емкость С 2 в Г,/ Е раз10 больше, чем емкость С 1, где Г, = 2относительная диэлектрическая проницаемость неполярного диэлектрика 7,а Я = 35 - относительная диэлектрическая проницаемость полярного ди -электрика 3.Устройство работает следующим образом.Импульс давления переходит черезволноводную систему 5, 4 и 6, в ре 20 зультате чего на обкладках пьезоэлемента 4 образуется ЭДС, пропорциональная величине этого импульса.Если измерения производят в момент времени, когда разрядный ток25 еще не полностью прекратился, то назаземленном электроде пьезоэлементаформируется импульс напряжения, который наводит ЭДС такой же величинына внутреннем цилиндре 2, изолиро 30 ванном от пьезоэлемента 4 неполярнымдиэлектриком 7, а от внешнего цилиндра 1 - полярным диэлектриком 3, чтопозволяет заряду стекать на внешнийцилиндр 1 и предохраняет входные цепи 8 от воздействия электрическогоимпульса,При воздействии на электрическиецепи импульсных сигналов потокосцепление катушки и заряд конденсатора40изменяются плавно, без скачков, т.е,при прохождении импульса тока в электроразрядной цепи наводится импульснапряжения, создающего на одной из1377 б 34 Формула и з обретения Составитель М. ЖуковТехред.И.Ходанич Корректор В. Гирняк Редактор Л. Повхан Заказ 8 б 0/35 Тираж 847 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 обкладок пьезоэлемента ЭДС, которая приводит к образованию потенциала на внутреннем цилиндре 2, а поскольку поверхностное сопротивление неполярного диэлектрика 7 в 1010 раз больше, чем поверхностное сопротивление полярного диэлектрика 3, то с внутреннего цилиндра 2 сток заряда, образовавшегося от наведенной ЗДС, проходит на внешний цилиндр 1.Наличие последовательной развязки С,К, СК за счет конструктивного выполнения датчика позволяет снимать статический заряд на внешний цилиндр 1 корпуса из-за различной величины емкостей С 1 и С 2, образуемой различными значениями относительной диэлектрической проницаемости неполярного и полярного диэлектриков (С,:С = - 1:(23), а также из-за наличия включенных параллельно емкостям С, и С сопротивлений К и К,отличающихся друг от друга не менее чем на порядок.Использование датчика целесообразно для регистрации быстропеременных давлений во фронте ударной волны, образовавшейся при электрическом разряде или при электрическомвзрыве проволочки в жидкости, так какпрактически исключает появление помех во всем интервале длительностейимпульса давления в электроразряднойкамере. 10Датчик импульсного давления, содержащий корпус, в котором размещен волноводный стержень с пьезоэлементом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, 15 что, с целью повышения точности засчет уменьшения электростатических наводок, в нем корпус выполнен в виде двух полых цилиндров, установленных коаксиально с зазором относитель но друг друга и с зазором относительно волноводного стержня, при этом поверхность волноводного стержня покрыта слоем токопроводящего материала, электрически соединенным с пьезоэле ментом, причем в зазор между внутренним цилиндром и волноводным стержнем помещен неполярный диэлектрик, а в зазор между наружным и внутренним цилиндрами - полярный диэлектрик,