Материал для чувствительного элемента датчика давления

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ii) 564551

»

1 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено17.03.76 (21) 2334320/10 с присоединением заявки №, 2116500/10 (23) Приоритет 26.03.75 (43) Опубликовано05.07.77. Бюллетень № 25

{45) Дата опубликования описания125.08.77

2 (51) М. Кл, 501 Ь 9/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР

ll0 делам иэобретений и открытий (53) УДК531.787.91 (088.8) А. Г. Антипенко, А. Н, Дремин и В. В. Якушев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Отделение ордена Ленина института химической физики АН СССР (54) МАТЕРИАЛ ДЛЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА

ДАТЧИКА ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к материалам, используемым для чувствительных элементов давления порогового типа.

Известен датчик давления порогового. типа, состоящий из чувствительного элемента, электродов и токопроводов и основанный на эффекте смены знака поляртизационной э.д.с. в щелочногалоидных кристаллах при превышении отоеделенной пороывой величины давления (1). Недостатком та-lp

toro датчика является необходимость располагать его таким образом, чтобы плоскость электродов совпадала с плоскостью ударной волны. В случае несовпадения: такой датчик неработоспособен. Однако при измерении давления, воздействующего, например, на конструкцию, как правило, не удается предусмотретьь направление распространения ударной волны.

Известны датчики с чувствительным эл4- 20 ментом из металла, например висмута, железа, рубидия, цезия, бария, обладающегоскачкообразным изменением сопротивления от давления в области фазового перехода (21.

Такие датчики используэот только для измерения статических давлений. A в динамических условиях, то есть в.ударных

1 волнах, они не пригодны, так как отмечает ся немонотонная зависимость сопротивления от давления в окрестности точки фазового перехода и, как следствие, неоднозначность показаний; сопротивление металлов при фазовом переходе меняется не более, чем в

3-4 раза, что недостаточно для работы датчика в качестве порогового элемента в динамических условиях из-за электромагнитных помех и неконтролируемых деформаций датчика.

Бель изобретения - создание датчика по» рогового типа для измерения давления в ударных волнах независимо от направления распространения ударной волны. Для этого в качестве чувствительных элементов используют материал, обладающий скачкообразной зависимостью электрического сопротивления от давления при BblcoKocKopocTHbgc химических превращениях. Электросопротивление меняется скачкообразно более, чем в 10 ° раз при достижении порогового давления.

564551

Например, для акрилонитрила пороговое давление равно 43+5 кбар, для сероуглерода 63 Т 5 кбар; для тетранитрометана 70 = 10 кбар; для нитрометана 80+ 10 кбар.

Величина порогового давления зависит от характера спада давления в ударной волне.

Если характер воздействия давления на датчик известен заранее, пороговое давление устанавливается более точно, На фиг. 1 показана конструкция датчика о порогового типа; на фиг. 2 - то же, вариант; на фиг. 3 — скачкообразная зависимость удельного сопротивления сероуглеро» да от давления.

Датчик давления порогового типа содер 15 жит чувствительный -элемент 1, электроды

2, выполненные:, например, в виде иглы, за ключенные и оболочку 3 из изолирующего материала, например стекла, если элемент

1 является жидким. В качестве одного из 20 электродов возможно использование оболочки, при этом она должна быть выполнена из проводящего материала, например металла.

Датчик работает следующим образом. 25

При ударном нагружении датчика, помещенного, например, в конструкцию, электросопротивление его в зависимости от давления меняется подобно зависимости, приведен ,ной на фиг. 3. Так .в случае измерения на- Ро грузок, разрушающих конструкцию, в нее помещают датчик, пороговое давление которого близко к разрушающему давлению. Если давление в ударной волне ниже порогового, сопрс гивление датчика практически не ме няется и сигнала нет. Если же величина давления превышает пороговое, сопротивление меняется во много раз, что является коман дой на срабатывание какого-либо исполняющего механизма.

Датчик прост в своем выполнении и работоспособен в любых конструкциях независимо от от направления распространения ударный в олны.

Ф ормула из oбрете ния

Применение материалов, обладающих скач-. кообразной зависимостью электрического сопротивления от давления при высокоскоростных химических превращениях, например, сероуглерода, в качестве чувствительных элементов датчиков, предназначенных для регион рации заданного уровня давления в ударных волнах.

Источники информации, принятые во внимание при.экспертизе;

1. Авторское свидетельство СССР

346615, кл. 4 01 L 9/06, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

346618, кл. GO1 L 11/00 1970.

564551 (юсеф

Составитель А. Никиточкина

Редактор О. Филиппова Техреду И. Асталош Корректор Н. Ковалева

Заказ 2143/208 Тиран 1101 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113635, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4