Датчик диэлектрический

Вывод электрических проводов погруженных в слой датчиков осуществлялся специальной муфтой 2, диэлектрическая часть которой изготавливалась из фторопласта ф-4. Давление в аппарате 5 измерялось образцовым [c.104]

Электрические методы основаны на измерении проводимости, диэлектрической проницаемости и других параметров, зависящих от концентрации фаз в потоке. Этими методами определяется средняя по длине датчика истинная концентрация фаз. Малая инерционность измерения электрических величин позволяет применять электрические методы для диагностики нестационарных процессов. Точность методов зависит от степени различия электрических свойств фаз, составляющих смесь, и от концентрации фаз. Например, для парожидкостных потоков наилучшие результаты имеют место при ф<0,8. [c.241]

Зонд состоит из корпуса, выполненного в виде полого цилиндра из электропроводного материала, рабочего электрода, являющегося дном цилиндра и выполняющего функции датчика зонда с токоподводящим стержнем, эталонного электрода, выполненного в виде полого цилиндра с токоподводящей трубкой, герметизирующей прокладку, имеющую конусообразную выточку в нижней части, образующую полость, герметизирующих уплотнений и диэлектрического поршня, взаимодействующего с рабочим электродом, закрепленным на нем полым стержнем и взаимодействующем с поршнем пружиной с гайкой. Полость через трубку соединяется с устройством для замера объема водорода. [c.97]

Электрические свойства такого диэлектрика—-диэлектрическая проницаемость и потери определяются в основном путем расчета с использованием силы тока, напряжения, сопротивления, емкости и частоты, которые измеряются путем непосредственного отсчета по прибору. Поэтому, на наш взгляд, является весьма целесообразным для измерения неэлектрических величин использовать емкость, определяемую с помощью емкостных преобразователей. Измерение плотности или содержания отдельных компонентов в стеклопластике с помощью емкостных преобразователей основано на изменении емкости преобразователя за счет изменения содержания связующего или стеклонаполнителя в стеклопластике. Однако следует отметить, что емкость преобразователя в значительной степени зависит от типа преобразователя, его геометрических размеров, диэлектрической проницаемости материала, используемой частоты переменного тока, температуры и других параметров. Поэтому при расчете и конструировании датчика, а также при составлении корреляционной связи между плотностью стеклопластика и емкостью датчика, необходимо все это учитывать. [c.101]

Связь электрического сигнала в системе проводник — диэлектрик — проводник (диэлектрический слой конечной толщины) с параметрами импульса нагрузки качественно описывается простой физической моделью. На основании этой модели может быть рассчитана тарировочная кривая датчика и предсказано [c.169]

Связь сигнала диэлектрического датчика давления и параметров нагрузки [c.173]

Диэлектрический датчик давления использует для регистрации нагрузки изменение при сжатии емкости плоского конденсатора, образованного двумя проводящими поверхностями с тонким слоем диэлектрика между ними [260]. Предполагается, что изменение емкости датчика обусловлено изменением толщины пленки и ее диэлектрической постоянной, а процессами ударной поляризации можно пренебречь. Последнее предположение требует обоснования, которое проведено ниже на основе анализа имеющихся в литературе результатов исследований с диэлектриками. [c.173]

Известные попытки использования для регистрации плоских волн диэлектриков ограничены применением рубина и сапфира [366] в качестве диэлектрического слоя короткозамкнутого конденсатора (время регистрации ограничено временем пробега волны по толщине диэлектрика). В отличие от этой схемы, разработанный диэлектрический датчик давления предназначен [c.174]

Распространение ударной волны в металлах сопровождается появлением разности потенциалов между областями сжатого и несжатого материала [118, 174], величина которой невелика и в приведенном анализе работы диэлектрического датчика не учитывается. [c.174]

Рис. 75. Схема регистрации сигнала с диэлектрического датчика. Сигнал подается на вход усилителя осциллографа через катодный повторитель КП ГЗ — генератор калиброванных сигналов ВЛ — ламповый вольтметр.

По формуле (5.3) может быть определена величина сигнала от датчика, если известны зависимости плотности и диэлектрической проницаемости от давления. [c.175]

Рис. 76. Схема регистрации сигнала с диэлектрического датчика, связанного непосредственно с пластинами осциллографа.

Профиль волны нагрузки, регистрируемый диэлектрическим датчиком, сравнивался с регистрацией профиля волны емкостным датчиком на свободной поверхности. Малая величина сигнала с емкостного датчика затрудняет его применение для области малых давлений. Для преодоления этих трудностей известная схема регистрации [107] была модифицирована с целью повышения сигнала до уровня, достаточного для регистрации упруго-пластических волн слабой интенсивности — амплитудой в несколько тысяч атмосфер. [c.178]

Учитывая сказанное, для регистрации слабых упруго-пластических волн нагрузки использовался емкостный датчик на свободной поверхности с неподвижным электродом диаметром 25 мм и охранным кольцом для создания однородного поля в воздушном зазоре х=2 мм (охранное кольцо сечением 28Х Х96 мм). Для устранения электрического пробоя между электродами прокладывалась диэлектрическая пленка толщиной [c.179]

При сравнении параметров волн нагрузки, зарегистрированных емкостным датчиком (регистрация скорости свободной поверхности), манганиновым [22] и диэлектрическим датчиками давления сопоставлялись только конфигурации фронтов волны п их амплитуды. Такое сопоставление свидетельствует о применимости и надежности диэлектрического датчика давления, для регистрации плоских волн. <, [c.179]

Экспериментальная тарировка диэлектрического датчика давления [c.180]

В области малой интенсивности нагрузки (до З-Ю кгс/см ) сигнал, вызванный сжатием диэлектрического датчика, залитого [c.180]

При взрывном приложении нагрузки путем сравнения сигнала с диэлектрического датчика с импульсом нагрузки при прохождении ударной волны (нагрузка определена по регистрируемой в отдельных экспериментах скорости свободной поверхности [c.181]

Рис. 81. Тарировочная кривая диэлектрического датчика с триацетатной пленкой толщиной 0,2 мм.

Наиболее точное построение тарировочной кривой в соответствии с механизмом генерации сигнала, проанализированным в предыдущем параграфе, т. е. построение зависимости (5.10) по регистрируемому сигналу с диэлектрического датчика при прохождении импульса нагрузки может быть выполнено по результатам экспериментов с плоским соударением плит с заданной скоростью. Для материала с известной адиабатой ударного сжатия амплитуда волны может быть рассчитана по скорости соударения, что исключает погрешность определения нагрузки путем ее регистрации в независимой серии экспериментов, например с использованием емкостного датчика или другим методом. [c.181]

Рис. 82. Влияние величины напряжения предварительной поляризации на величину сигнала с диэлектрического датчика при давлении p = 7Q- Qfi кгс/см (диэлектрик — триацетатная пленка толщиной 0,2 мм).

Для проведения экспериментов с плоскими волнами нагрузки использовался диэлектрический датчик, образованный двумя слоями диэлектрика с электродом из алюминиевой фольги между ними, находящийся между двумя проводящими поверхностями. Конструктивная схема датчика представлена на рис. 80. [c.182]

Емкость диэлектрического датчика определялась измерителем Е12-1 после сборки образца с датчиком и установки его [c.182]

Рис. 83. Тарировочная кривая диэлектрического датчика с триацетатной пленкой толщиной 0,2 мм (/) и с лавсановой пленкой толщиной 0,06 мм (2) и характерная осциллограмма импульса давления в стали 20 (калибровочный сигнал частотой 500 кГц).

Повышение разрешающей способности датчика по времени требует повышения жесткости диэлектрической пленки, что невыполнимо, или снижения толщины датчика. Использование в диэлектрическом датчике давления лавсановой пленки толщиной 0,06 мм позволяет повысить разрешающую способность по времени датчика, расположенного между стальными пластинами, до 0,15—0,2 МКС, чего достаточно для регистрации профиля упруго-пластической волны (рис. 83). [c.184]

Наиболее высокая разрешающая способность диэлектрического датчика давления имеет место при регистрации давления в волне, распространяющейся по материалу, акустическая жесткость которого соответствует акустической жесткости диэлектрической пленки. В этом случае сигнал с диэлектрического датчика давления нарастает до максимальной величины, соответствующей давлению в волне с вертикальным фронтом за время одного пробега волны по толщине диэлектрика, т. е. составляет время порядка 0,05 мкс для лавсановой пленки толщиной 0,06 мм, что соответствует частотным ограничениям, связанным со схемой измерения. Используя анализ распада волны на границе исследуемый материал — материал меньшей акустической жесткости (равной жесткости диэлектрика в датчике давления), можно определить волну нагрузки в материале по давлению на этой границе, регистрируемому диэлектрическим датчиком с высокой разрешающей способностью по времени. Такой метод регистрации имеет ряд преимуществ по сравнению с аналогичным методом регистрации скорости свободной поверхности емкостным датчиком [258]. [c.184]

Начальный период сжатия диэлектрика в течение времени прохождения волны по толщине диэлектрика, несущественный при использовании тонкой диэлектрической пленки, является существенным при регистрации электрического сигнала в системе проводник — диэлектрик — проводник с диэлектрическим слоем конечной толщины. Анализ этих эффектов представляет интерес в связи с проверкой модели генерации сигнала в диэлектрических датчиках при прохождении волны. В связи с этим рассмотрим связь сигнала на электродах плоского конденсатора с диэлектрическим слоем конечной толщины с параметрами волны нагрузки в течение периода ее распространения по диэлектрическому слою. [c.185]

В соответствии с предварительным анализом электрический сигнал, вызванный сжатием диэлектрика при прохождении волны нагрузки, характеризует импульс нагрузки при соединении плоского конденсатора с поляризованным диэлектрическим слоем с измерительной аппаратурой по схеме с короткозамкнутыми электродами, представленной на рис. 85 (постоянная времени R значительно меньше времени регистрации). При таком соединении разность потенциалов на электродах датчика остается постоянной в процессе сжатия диэлектрика ударной волной, а величина сигнала, снимаемого с сопротивления нагрузки, определяется током подзарядки датчика, зависящим от параметров волны нагрузки. [c.186]

Принимая, что изменение коэффициента диэлектрической постоянной на фронте волны определяется выражением (как принято в анализе для датчика с тонкой пленкой) [c.186]

Сравнение расчетных и экспериментально полученных сигналов с датчика приведено в табл. 6. Данные по сжатию оргстекла в волне нагрузки определялись в специальной серии экспериментов (см. шестую главу). Сравнение расчетных и экспериментальных данных позволяет сделать вывод о том, что изложенная модель генерации сигнала при распространении по диэлектрическому слою волны нагрузки удовлетворительно описывает реальный процесс. Следовательно, правомерность [c.190]

Таким образом, можно считать установленной модель генерации сигнала датчиком в виде плоского конденсатора с диэлектрическим слоем или тонкой пленкой диэлектрика, согласно которой при наличии предварительной поляризации сигнал определяется изменением емкости датчика вследствие уменьшения толщины диэлектрика и возрастания диэлектрической постоянной при сжатии. [c.191]

Измерение сопротивления сдвигу за фронтом плоской волны нагрузки диэлектрическими датчиками давления [c.191]

Датчик состоит из кристалла LiTa толщиной 0,1 мм, поляризующей пленки, приклеенной с одной стороны кристалла, и диэлектрического зеркала, расположенного с другой стороны. Поток излучения по оптическому волоконному световоду через поляри- [c.127]

Это означает, что чувствительность определения АС, не говоря о краевом эффекте, не зависит от L. Это существенно упрощает процедуру испытаний, поскольку отпадает необходимость точного воспроизведения длины L для каждого образца с целью обеспечения одной и той же чувствительности тензометра. Тарировку можно проводить при комнатной температуре. Для низкотемпературных измерений нужно лишь ввести поправку на изменение диэлектрической постоянной. Это справедливо при условии сохранения постоянства отношения гз/ri с изменением температуры. Если оба цилиндра изготовлены из одного и того же материала, то изменение гг г минимально. Чувствительность датчика легко меняется в зависимостп от величины гг1г. Датчик мож- [c.388]

В литературе имеются данные о применении для регистрации давления в ударных волнах эффектов, связанных с поляризацией под нагрузкой кварца, рубина и некоторых других материалов. Сигнал, снимаемый с малого сопротивления, которое соединяет электроды, прилегающие с двух сторон к пластине из пьезоэлектрического или диэлектрического материала при прохождении по его толщине ударной волны, соответствует форме последней при ее интенсивности, не вызывающей пластических деформаций [365, 366]. Использование таких датчиков ограничивается их высокой стоимостью. Попытки использовать для измерения давления процесс деполяризации сегнетокерами-ки при прохождении волны нагрузки не дали положительного результата [189, 371]. Исследования с ударным нагружением диэлектрического слоя обнаружили появление сигнала на электродах, прилегающих к поверхности диэлектрика (при соединении электродов малым сопротивлением), обусловленного ударной поляризацией [190, 311, 374], однако сложный характер явлений, связанных с ударной поляризацией и ее распадом, не позволяет просто связать величину сигнала с параметрами нагрузки. [c.169]

В Институте проблем прочности (ИПП) АН УССР разработан простой датчик давления, в котором используется изменение емкости плоского конденсатора, образованного двумя проводящими поверхностями с диэлектрической пленкой между ними, при сжатии Б волне нагрузки. В отличие от предыдущих исследований с диэлектриками, процессы ударной поляризации подавляются наложением электростатического поля, которое создается приложением к электродам датчика начальной разности потенциалов, и величина сигнала определяется только изменением емкости датчика при сжатии. Малые размеры датчика, высокий уровень сигнала, простота и надежность дают возможность его широкого использования в экспериментальных исследованиях. Экспериментально установлена работоспособность датчика для регистрации давлений в диапазоне до 150Х кгс/см2. Нелинейная зависимость изменения емкости датчика от нагрузки не является существенным препятствием для его использования при наличии тарировочной кривой. Применение диэлектрических датчиков с тонкой пленкой диэлектрика обеспечивает высокую разрешающую способность датчика по времени. [c.169]

Все существующие феноменологические модели связи электрического сигнала на электродах короткозамкнутого конденсатора с диэлектрическим слоем при прохождении волны нагрузки с параметрами нагрузки предполагают поляризацию диэлектрика на фронте волны с изменением диэлектрической проницаемости и проводимости (или без изменения последней) I связанную с поляризацией неравновеспость состояния вещества за фронтом волны. За фронтом идет процесс распада поляризации по одному или нескольким механизмам с соответствующими временами релаксации [109, 157, 311, 374]. Для большинства исследованных материалов в диапазоне давления до ЫО кгс/см2 величина ударной поляризации в 10 —10 раз лченьше предельной величины поляризации, соответствующей развороту всех диполей полярного диэлектрика в одном направлении. В связи с этим следует ожидать, что при наложении сильного электрического поля поляризация диэлектрика значительно более высокая, чем при прохождении ударной волны. Вместе с тем вклад ударной поляризации в поляризованном электрическим полем диэлектрике резко уменьшается. Эти соображения позволяют принять, что процессы ударной поляризации в диэлектрике при сильном внешнем электрическом поле можно не учитывать при анализе работы диэлектрического датчика давления. [c.173]

Диэлектрический датчик давления имеет начальную емкость Сдо, электрически заряжен до напряжения поляризации С/о и нагружен сопротивлением входа измерительной цепи 7 вх (рис. 75). При выполнении условия изменением заряда на емкости при сжатии датчика можно пренебречь. Тогда заряд Q — oUq= U, где С= = Сд- -Сп Сп — присоединенная емкость, равная емкости соединительных кабелей, входа измерительной цепи и выводов датчика из - время измерения давления R Rbx (индекс О соответствует начальному значению). [c.174]

Поскольку емкость датчика как емкость плоского конденсатора определяется формулой Сд= 5/4лб = Сдоебо/еоб (б—толщина диэлектрической пленки е — диэлектрическая постоянная, индекс О соответствует параметрам при нулевом давлении р — О), а также учитывая, что боро=бр, выражение (5.2) приведем к виду [c.174]

Упр. Она соответствует разности потенциалов на датчике, пропорциональной поляризующему напряжению и не зависящей от величины гфисоединенной емкости, и характеризует изменение при сжатии емкости датчика L/np/t/o = ДСд/Сдо. Единственное условие, которое использовано при выводе, АСд/Сс1. Таким образом, изменение емкости диэлектрического датчика давления, опреде- [c.176]

Регистрация давления в волне нагрузки диэлектрическим датчиком связана с регистрацией изменения разности потенциалов на электродах датчика при сжатии диэлектрической пленки (при неизменной величине заряда, определяемого напряжением предварительной поляризации). Снижение утечки заряда до минимума требует подключения датчика в измерительную цепь с высоким входным сопротивлением. Минимальная величина сопротивления входа определяется из условия RBx 3>tti3, для выполнения которого датчик может быть соединен с измерительным прибором (осциллографом) через катодный повторитель, который обеспечивает нагрузку на датчик в несколько мегаом и согласование нагрузки на кабель с его волновым сопротивлением. Такое согласование является необходимым для устранения искажений сигнала переходными процессами в кабеле, существенными при использовании достаточно длинного кабеля. [c.177]

С помощью емкостного датчика) установлена приблизительно линейная тарировочная кривая диэлектрического датчика при использовании в качестве диэлектрика оргстекла и эфирцеллю-лозной пленки при напряжении поляризации 700 В (рис. 79). Для слюды отклонение от линейности значительное, что может быть связано с ее неоднородным строением. [c.181]

Разрешающая способность датчика по времени определяется толщиной и жесткостью диэлектрической иленкн. Поскольку датчик располагается между пластинами из исследуемого мате- [c.183]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...