ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Датчики быстроизменяющихся величин из "Испытания и эксплуатация энерго-технологического оборудования" Датчики давления должны обладать высокой частотой собственных колебаний упругих элементов, исключающей появление частотных погрешностей. Для этого необходимо, чтобы частота собственных колебаний упругой системы датчика давления превышала частоту исследуемого процесса в 8—10 раз [24]. [c.89] Датчик должен иметь высокую чувствительность. Чем больше чувствительность датчика, тем проще электрическая схема индикатора, слабее влияние электрических помех и тем более полно описывается процесс. [c.90] Амплитудная характеристика датчика должна быть линейной, что позволяет визуально анализировать рабочий процесс и упрощает обработку осциллограмм. [c.90] Стабильность характеристик датчика во времени является одним из важнейших требований, при соблюдении которого тариро-вочные характеристики остаются неизменными, т. е, датчик не стареет . [c.90] Конструкция датчика давления должна быть такой, чтобы пс-пе.л злеменхум, восприкимающим давление, не было полости значительной длины. При определенных размерах в -полости могут возникнуть резонансные колебания близкие к частоте собственных колебаний упругого элемента или к частоте исследуемого процесса, что приведет к искажению результатов измерений. [c.90] Датчики давления должны быть малогабаритными, чтобы их можно было устанавливать в труднодоступных местах исследуемых объектов. Датчик, устанавливаемый в агрессивной среде, должен иметь герметичную полость, в которой располагается преобразователь. [c.90] Рассмотрим наиболее широко применяемые датчики давления емкостные, тензометрические, реостатные, индуктивные и генераторные. [c.91] Емкостный датчик давления представляет собой конденсатор, составленный из двух пластин, разделенных диэлектриком. Действие датчика основано на изменении емкости, вызываемом изменением расстояния между мембраной и неподвижной пластинкой, являющейся вторым электродом конденсатора. Первым электродом конденсатора является сама мембрана. В качестве диэлектрика применяют различные материалы. [c.91] Тензометрический датчик давления представляет собой конструкцию, содержащую упругий элемент с наклеенными на него тен-зосопротивлениями. Действие датчика основано на преобразовании приложенного давления в изменение сопротивления тензопре-образователя. [c.91] В настоящее время наиболее широко используются проволочные тензосопротивления, а также фольговые и пленочные, представляющие собой решетку, укрепленную с помощью клея на специальной подложке. К концам решетки припаяны или приварены выводы. Тензозлемент приклеен к упругому элементу датчика. Деформация упругого элемента вызывает деформацию решетки тензодатчика, в результате чего изменяются геометрические размеры и физические свойства решетки. Основными характеристиками тензоэлемента являются активное сопротивление, база, длина решетки и коэффициент тензочувствительности. [c.91] В конструкциях датчиков давления используются различные виды упругих преобразователей мембраны, тонкостенные трубки, кольца, изогнутые балочки (рис. ПМО). На упругие элементы в месте наибольших деформаций наклеивают рабочий тензоэлемент, а в месте обратных или нулевых деформаций — компенсирующий тензоэлемент. [c.91] Реостатный датчик преобразует давление, приложенное к мембране, в перемещение подвижного контакта по виткам реостата, что приводит к изменению сопротивления измерительной цепи. [c.91] К преимуществам реостатных датчиков давления следует отнести возможность использования их без усилительной аппаратуры, однако они имеют высокую инерционность. [c.91] Кроме того, этим датчикам свойственны погрешности от перекрытия скользящим контактом нескольких витков спирали реостата, скачкообразного изменения напряжения при переходе контакта с одного витка на другой и влияния переходных сопротивлений контактов. [c.91] Индуктивный датчик давления имеет преобразующий элемент в виде катушки со стальным или магнетитовым сердечником. [c.91] Генераторные датчики давления. Среди датчиков давления особое место занимают датчики, основанные на использовании способности некоторых кристаллов создавать электростатический заряд или напряжение под действием приложенного механического усилия. [c.92] Действие пьезокерамического датчика основано на возникновении электрического заряда на рабочих гранях пьезокерамической пластины при воздействии давления на мембрану датчика. [c.92] Пьезоэлектрические датчики работают в диапазоне частот от 10 до 50 000 Гц. Датчики давления с элементами из кварца имеют обычно более высокую, чем керамические, рабочую частоту, но обладают меньшей чувствительностью. [c.92] Кварцевые датчики можно применять в диапазоне температур окружающей среды от —240 до -)-260°С. Температурный диапазон керамических датчиков от —55 до - -100°С. [c.92] Выбирая датчик давления необходимо иметь в виду, что льезокварцевые датчики, являющиеся незаменимыми при измерении давлений, изменяющихся с высокой скоростью, неприемлемы в случаях, когда необходимо значительное удаление измерительной и регистрирующей аппаратуры от исследуемого объекта. В этом случае удобнее применять тензометрические датчики давления. [c.93] Вернуться к основной статье