Пороговый датчик гидростатического давления

Соев СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М, Кл. 6 019/02 Ьеударстеемй кзмтет СССР де делам зебретеЯеткрытЯ(72) Авторы изобретения Днепропетровский ордена Трудового Красноуниверситет им, 300.летия воссоединения Уктвенный 71) Заявител 4) ПОРОГОВЫИ ДАТЧИ ИБРОСТАТИЧЕСКО ВЛЕНИЯ из репер рий и ляется датчик порогового рименении материалов, азной зависимостью изобретению я типа, осн облздающ анныи н х скачко Изобретение относится к технике высоких давлений и может быть использовано дпя контроля и измерения гидростатнческого давления в промышленных технологических установках и в аппаратах высокого давления, используемых для научных исследований.Известны датчики давления на основе измерения скачков электросопротивления в мо. мент фазовых переходов, происходящих при определенных давлениях в датчикахных материзлов: висмут, таплый, бат.п. 1.Недостаток таких датчиков состоит в том, что сопротивление металлов при фазовом переходе меняется не более чем в 3 - 4 раза, что недостаточно для надежного срабатывания исполнительного устройства, Кроме того, величина порога фиксирована дпя каждого реперного металла и не подается плавной перестройке.Наиболее близким по технической сущносэлектрического сопротивления от давленияи предназначенный для регистрации заданногоуровня давления 12.Недостатком этого датчика является то,что он имеет низкую точность регистрациипорогового давления, не превышающую15 кбар, а также невозможность плзвногорегулировзния величины порога срабатываниядатчика,Целью изобретения является обеспечениерегулировки величины порога срабатываниядатчика и повышение точности измерений.Эта цель достигается тем, что чувствительный элемент выполнен из монокристапласегнетоэлектрика-полупроводника гипотнофосфата олова, причем в корпус введен регуля.тор величины порога срабатывания датчика,выполненный в виде нагревателя.На фиг, 1 изображена конструкция порогового датчика гидростатического давленияс регулируемым порогом; на фиг. 2 - за.виснмости проводимости и диэлектрическойпроницаемости чувствительного элемента отгидравлического давления при 20 С.. Гидростатическое давление приводит к понижению температуры фазового перехода (Те) %по линейному закону с коэффициентомР /дГ= -21 град/кбар, где Р - величина гидростатического давления, В момент фазовогоперехода происходит скачок проводимости идиэлектрической проницаемости. Величина диэлектрической проницаемости ( Я ) вблизи фа.зового перехода применяется по закону Я "С/Р-Р при Сф = 878, где Рс - величина гидростатического давления, при которомпроисходит фазовый переход, 3Проводимость при фазовом переходе воз.растает скачком в 50 - 100 раз, диэлектрическая проницаемость - в 10 раз (фиг, 2). Резкое изменение проводимости или емкостипри фазовом переходе может служить коман. у 1дой для срабатывания исполнительного устрой.ства, Выбором температуры чувствительногоэлемента в диапазоне 5 - 66 С достигается нуж.ный порог срабатывания датчика в пределах0,1 - 3 кбар. ИВ соответствии с одним из примеров выполнения датчика (фиг, 1) монокристаллЯпРзЗ размером 1 х 1 х 0,5 используется в качестве чувствительного элемента 1, На граникристалла, представляющие собой кристаллогра З 1фические плоскости, методом катодного напы-ления наносятся платиновые электроды 2, ккоторым крепятся тоководы 3, Чувствитель.ный элемент помещен в токонагреватель 4,представляющий собой манганиновую печь со.противления, намотанную на каркас 5, Чувст 3вительный элемент и нагреватель заливаютсяэпоксидной смолой ЭД.5 (ВТУ МХП 68856),В качестве пластификатора используется смола ДЭГ - Ж (СТУ 30 - 14346.65). Соотношение40основной смолы и пластификатора 10:4,При застывании эпоксидная смола образует корпус. датчика. Оптимальной являетсяшаровая форма корпуса. Токоподводы нагревателя 6 служат для соединения с источником питания,Использование предлагаемого пороговогодатчика давления по сравнению с известными имеет следующие преимущества: точностьрегистрации заданного уровня давления10,1 кбар; возможность плавной перестройки порога срабатывания датчика в диапазоне0,1 - 3 кбар; возможность использования скачков как проводимости, так и емкости в качестве сигнала для исполнительного устройства; использование монокристаллов Бп р 8позволяет уменышть размеры датчика присохранении его чувствительности.Эти преимущества повышают надежностьконтроля заданного уровня давления и расширяют диапазон применений датчиков порогового типа,Формула изобретенияПороговый датчик гидростатического давления, содержащий корпус с чувствительнымэлементом, обладакпцим скачкообразной зависимостью электрического сопротивления отдавления, о т л и ч .а ю.щ и й с я тем,что, с целью обеспечения регулировки величины порога срабатывания датчика и повышения точности измерений, .его чувствительный элемент выполнен из монокристалласегнетоэлектрика.полупроводнюцса гипотиофосфата олова, причем в корпус введен регу.лятор величины порога срабатывания датчика, выполненный в виде нагревателя,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР 1 ф 346618,кл. 6 01 1. 11/ОО, 1970.2. Авторское свидетельство СССР Иф 564551,кл, 6 01 . 9/00, 1977 (прототин),кое Филиал ППП "Патент", г. Ужгоро И 935727 В 8 каз 4195/41 Тираж 88 Проектнм Р,к