Устройство для измерения гидростатического давления

 

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет расширить функциональные возможности за счет дополнительного измерения температу ры. Чувствительный элемент 4 преобразователя 1 выполнен из керамики, обладающей фазовым переходом антисегнетоэлектрик-сегнетоэлектрик. На чувствительный злемент 4. воздействуют постоянным электрическим полем от источника 6 постоянного тока, регистрируя величину емкости с помощью моста 8. По величине поля в .точке фазового перехода, определяют приложенное давление. Преобразователь 1 размещен в камере 5 высокого давления . 5 ил. фцг.5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51)4 С 01 L 0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТКРЫТИЙ (21) 3867097/24-10 (22) 07.03.85 (46) 30.07.87. Бюл. II 28 (71) МГУ им. М.В.Ломоносова (72) Н.С.Алехина, О.К.Гулиш и И.Н.Поландов (53) 531.787(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 556363, кл. G OI L 9/12, 1977.

Авторское свидетельство СССР

Ф 935727, кл. С 01 L 9/02..1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет расширить функциональные воэможности за счет дополнительного измерения температу ры. Чувствительный элемент 4 преобразователя 1 выполнен из керамики, обладающей фазовым переходом антисегнетоэлектрик-сегнетоэлектрик. На чувствительный элемент 4 воздействуют постоянным электрическим полем от источника 6 постоянного тока, регистрируя величину емкости с помощью моста 8. По величине поля в точке фазового перехода определяют приложенное давление-.-, Преобразователь

1 размещен в камере 5 высокого давления. 5 ил.

1326914

Изобретение относится к технике измерения высоких давлений и может быть использовано в устанонках промышленного типа, в камерах, применя1 емых для научных исследований, и устройствах специального назначения при работе с ударными волнами.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройст- 10 ва за счет дополнительного измерения температуры.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 — зависимость

J диэлектрической проницаемости керами- 15 ческого сегнетоэлектрического материала от постоянного электрического поля при давлении 1 кбар; на фиг,3— то же, при давлении 3 кбар при различных значениях температуры; на

20 фиг. 4 — зависимость давления фазового перехода в керамическом сегнетоэлектрическом материале; на фиг.5— схема для измерения емкости сегнетоэлектрических материалов при высоких давлениях в постоянном электрическом поле.

Устройство содержит корпус преобразователя 1, электровводы 2, электроды 3 и чувствительный элемент

В качестве чувствительного элемента 4 использован керамический диск, выполненный иэ сегнетоэлектрического материала типа ЦТС состава:

РЬ„ (ZryTi< „) Sn фЬ„ „0 +Ч?.а Он, где Х=-О,99-0,001

У=0,900-0,001

Z=-0,75О-0,О01

W=0,980-О,001

V=0,05 мол . 40

Керамический диск выполнен диаметром 5 мм и толщиной 0 5 мм. На обеих сторонах диска методом вжигания нанесены серебряные электроды. Корпус выполнен из электроизоляционного 4материала, например, эпоксидной смолы.

Устройство установлено в камере

5 высокого давления и подключено через электровводы 2 к источнику 6 питания, эталонному конденсатору 7, мосту 8 емкостей и резистору 9.

Устройство работает следующим образом.

Преобразователь 1 помещен в среду, находящуюся при неизвестном гидростатическом давлении и неизвестной температуре.. Подавая с помощью электровнодов 2 на чувствительный элемент 4 регулируемое постоянное электрическое поле от источника 6 постоянного тока типа УПУ-1М и плавно увеличиная величину поля от 9 до 30 кв/см регистрируется мостом 8 емкостей типа

"Tesla" неличина емкости, По максимальному изменению емкости (в зависимости от поля) фиксируется величина электрического поля, индуцирующего фазовый переход из антисегнетоэлектрической н сегнетоэлектрическую фазу (фиг. 2 и 3). Зная величину поля, при котором наблюдается указанный переход независимо от температуры в диапазоне 10-100 С, определяется приложенное давление (фиг. 4). По градуировочному графику изменения емкости (проницаемости) и точке фазового перехода (н зависимости от температуры) определяют температуру среды, в которой находится преобразователь.

Если необходимо увеличить давление до заданной величины, то на чувствительный элемент преобразователя подается постоянное электрическое по = ле определенной деличины (н соответствии с градуировочным графиком фиг.4).

-Изменение емкости (в зависимости от изменения давления), отвечающее фазовому переходу сегнетоэлектрик-антисегнетоэлектрик, фиксируется достижение заданного давления. Температуру среды, н которой находится преобразователь, определяют аналогично первому случаю.

Предлагаемое устройство (по сравнению с известными) имеет следующие преимущества, при сохранении точности регистрации давления в пределах

+0,1 кбар и малых размеров преобразователя упрощается конструкция устройства потому, что исчезает необходимость снабжать чувствительный элемент токонагревателем, так как давление фазового перехода чувствительного элемента не зависит от температуры в рабочем интервале температур, кроме того, благодаря зависимости величины изменения емкости в точке фазового перехода от температуры (фиг. 1) расширяется диапазон использования устройства для измерения температуры.

Формула изобретения

Устройство для измерения гидростатического давления, содержащее преобразователь давления с двумя элек

1326914 тродами, подключенными к измерителю емкости, причем чувствительный элемент преобразователя давления выполнен из сегнетоэлектрического материала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, 5 что, с целью расширения функциональных возможностей за счет дополнительного измерения температуры, оно снабМ жено источником постоянного тока, подключенным к электродам, а в качестве материала чувствительного элемента использован материал, обладающий фазовым переходом антисегнетоэлектрик — сегнетоэлектрик.

1326914

4Þ Е,яФа

1 а я шит.s

,-1Я C

Корректор В.Гирняк .

Заказ 3272/36

Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель А.Соколовский

Редактор А.Ревин Техред А. Кравчук

° - И С

X-Я С