Способ измерения давления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Я 4 1 4 00151 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ я тем, что, с цельиапазона измерениясоких давлений, эталлняют из твердого тнно воздействуют надавлением, меняя ееи упругие свойстваоту упругих волн, уконной среде определволн и по этой часто сш рения сверхв ду вып :редств ряемым Бюл, Р 20 изики высо а азмер т час 54)(57) спосов утем пропускан реду упругих в этал ло по дят в те нахо вления,ич еряемо ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(71) Институт флений АН СССР(53) 531.787 (08 8,8)ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯия через эталоннуюлн, о т л и ч а ю область онную сре-: ла, непос" нее изме- линейные подбираладывают нное чисИзобретение относится к измерительной технике, а именно к техникеизмерения давления.Известен способ измерения давления, основанный на измерении скорос 5ти прохождения упругих волн в изме"рительной среде, в которой создаютдавление, соответствующее измеряемому давлению. 10Однако этот способ нельзя использовать для измерений в области сверхвысоких давлений.В известном способе в качествеизмерительной и передающей давлениесред используют среды для которыхполностью выполняется закон Паскаля,т.е. газы или жидкости с малой вязкостью, которые при сверхвысоких давлениях твердеют или становятся настолько вязкими, что давление не может быть передано из одного устройства в другое.Цель изобретения - расширение диапазона измерения в область сверхвысоких давлений,Такие давления создают сжатием взамкнутых объемах пластических веществ пирофилита, свинца, индия,хлористого серебра и т.п.) и используют для воздействия на другие вещества непосредственно в том же рабочем объеме - в самой камере, в которой осуществлялась генерация давления.35По предлагаемому способу эталонную среду выполняют из твердого тела, непосредственно воздействуют нанее измеряемым давлением, меняя темсамым ее линейные размеры и упругие 40свойства, пропускают через эталоннуюсреду упругие волны, частоту которыхподбирают, укладывают в сжатой эталонной среде определенное число полуволн и по этой частоте находят величину измеряемого давления .Коррекцию по температуре осуществляют введением температурной поправки в тарировочную зависимость.Независимость измерений от дефор. -50маций как самой камеры, так и определенных деталей камеры осуществляютопределением частоты упругих волн,обеспечивающей укладывание определен.ного количества полуволн только в55эталонной среде,Способ осуществляют следующим образом. В качестве эталонной среды выбирают железо армко , благодаря его вы 11 11соким упругим характеристикам и отсутствию фазовых превращений в интер" вале давлений 0-130 кбар, Зависимость его упругих свойств от давления описывалась в рамках линейного приближе" ния теории конечных деформацийК=.Ко+-а - Рэ С =О + -- Р ак , аа о ар э о др где Р - давление;К, К - изотермический модульобъемной упругости при дав"лениях Р и р = 0 соответственно;О, О - модуль сдвига при давлениях Р и р = О,ЭК 30ар ар-- - производные этих мод "Улей о давлению при р=О.Из этих двух уравнений рассчитывают зависимость от давления часто- . ты Г сдвиговых волн, которая обеспечивает укладывание определенного количества полуволн в эталонной средее ееГ дКтее ( еететет еее+1 ) др РЭр КдС Р ф/)( (е.ееееее + 1) др Оо. где- соответствующая частота при р=О.ЭК дОВеличины К , О , -- - .опрео ар ф Эр деляют из ультразвуковых измерений.В камеру высокого давления 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 металлов; висмута, таллия, бария. На внешней стенке камеры укрепляют пьезопреобразователь - кварцевую пластинку- среза на 10 мГц, которую подключают к импульсной ультразвуко" вой установке.Упругая сдвиговая волна, возбужденная пьеэопреобраэователем, проходит через стенку камеры и через находящийся со стенкой в акустическом контакте образец железа, отражается461 от его свободного торца и возвращает-.ся назад к пьезопреобразователю. Корректор Л.Пилипенко Техред М,Дидык Редактор Н.Сильнягина Заказ 3387 Тираж 847 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж,. Раушская наб д, 4/5Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Длительность посылаемого пакета упругих волн. выбирают большей време" ни прохождения двойной длины образца железа. На границе раздела сред стенка камеры - образец железа происходит интерференция упругих волн, отраженных от этой границы и возвращающихся из образца. Процесс измерения 675 4сводится к подбору несущей частотырадиочастотных импульсов, прикладываемых к пьеэопреобраэователю такимобразом, чтобы обеспечить сложениевозвращающихся сдвиговыхволн в фазеипи противофазе, Тем самым обеспечивается укладывание. определенного числа полуволн в эталонной среде, Иэ 10 измерений соответствующей частоты порассчитанной зависимости определяютдавление в камере.