Устройство для измерения скорости изменения давления Советский патент 1985 года по МПК G01L9/02 

I1

Изобретение относится к технике измерения высоких давлений и может быть использовано в системах контроля и измерения скорости измерения высокого давления, в частности в гид ролокации.

Цель изобретения повьшение чувствительности измерения.

На фиг. 1 изображена конструкция устройства для измерения скорости изменения давления; на фиг.2 и 3 зависимости барокоэффицнента от давления при К и сегнетоэлектрическая фазовая р, Т - диаграмма тиотгиподифосфата олова.

Устройство для измерения скорости изь емй11ия давления состоит из корпуса 1, заполненного несжимаемой жидкостью 2, чувствительного элемента 3 с металлическими контактами 4 и токо вводами 5, которые введены герметически через электроввод 6, подводящего штуцера 7, снабженного эластической разделительной мембраной 8, нагревателя 9, охладителя 10, теплоизоляционного кожуха II, датчика 12 температуры с токовводами 13. Нагреватель 9 изготовлен из манганинового провода, вложенного в керамические втулки. Охладитель - медный змеевик, по которому циркулирует хладагент.

Устройство работает следующим образом.

Давление, величину скорости изменения которого необходимо измерить, через подводящий штуцер 7, посредством разделительной мембраны 8, воздействует на жидкость 2, находящуюся в полости корпуса 1. Несжимаемая жидкость 2 передает давление к поверхности чувствительного элеме}1та 3. Так как чувствительный элемент выполнен из сегнетоэлектри- ческого монокристалла, который при заданных температурах находится в сегнетоэлектрической фазе и ему присуща в этой фазе спонтанная поляризация, то изменение гидростатического давления приводит к возникно вению баротока в этой фазе,который используется для регистрации скорое ти изменения давления.

Согласно сегнетоэлектрической фазовой р Т - диаграммы воздейстI 72

вие гидростатического давления на сегнетоэлектрический монокристалл, как и увеличение (понижение 1температуры, приводит к фазовому переходу. При увеличении температуры и приближении сегнетоэлектрической фазы, находящейся ниже р,Т - линии к переходу в параэлектрическую фазу. находящейся выше р,Т - линии, имеет место плавное уменьшение величины спонтанной поляризации к нулю, т.е. в точке фазового перехода,лежащей нар,Т -линии и параэлектрической фазе, спонтанная поляризация обращается в Нуль.

Известно, что изменение спонтанной поляризации в сегнетоэлектричес- кой фазе, вызванное изменением тем- пературы при постоянном давлении, индуцирует в замкнутой цепи пироэлектрический ток.

Гидростатическое давление воздействуя на монокристалл, находящийся в сегнетоэлектрической фазе, при постоянной температуре приводит к изменению спонтанной поляризации монокристалла. Такое изменение приводит к возникновению в замкнутой цепи с монокристаллом бароэлектрического тока.

Бароток, возникающий при изменении гидростатического давления, используется в предлагаемом устройстве для измерения скорости изменения давления,

Предел чувствительности соответствует тому случаю, когда изменение пиротока становится сравнимым с измеряемой величиной баротока.

Для расширения диапазона измерений и увеличения чувствительности устройства используется регулировка и стабилизация температуры рабочей жидкости 2 в полости устройства 1.

В одном из примеров конкретного выполнения устройства для измерения скорости изменения давления чувствительный элемент выполнен из сегнетоэлектрического монокристалла тиоги- подифосфата олова . На гранях кристалла, перпендикулярных спонтанной поляризации, методом термического напыления нанесень алюминиевые контакты 4.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ, соде жащее корпус с подводящим штуцеро и камерой, отделенной от штуцера разделительной мембраной и заполti 9tnt ненной, несжимаемой жидкостью, и чувствительный элемент, установленный в камере, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности измерения, в него введены Теплоизоляционный кожух, нагреватель и охладитель, установленные на внешней стороне корпуса в теплоизоляционном кожухе, и датчик температуры, расположенньй внутри корпуса, а чувствительньй элемент выполнен из сегнетоэлектрического монокристалла с металлическими контактами, плоскость которых ориентирована перпендикулярно направлению спонтанной поляризации сегнетоэлектрического монокристалла.