Датчик ударного давления Советский патент 1992 года по МПК G01L9/02 

1

(21)4915835/10 (22)04.03.91 (46)07.09.92. Бюл. №33

(71)Научно-исследовательский институт тепловых процессов

(72)Ю. М. Трушин

(56)Авторское свидетельство СССР N° 742733,кл. G 01 L 9/02, 1978.

(54) ДАТЧИК УДАРНОГО ДАВЛЕНИЯ

(57)Использование: в измерительной технике, в частности для измерения давления

ударного сжатия вещества Сущность изобретения, датчик содержит диэлектрическое основание 1 с электродами 4 и чувствительный элемент 36 установленный с возможностью контакта с испытуемым объектом, в диэлектрическом основании 1 выполнена полость. Чувствительный элемент 3 выполнен в виде диэлектрической жидкости, размещенной в полости диэлектрического основания, а электроды установлены на противоположных боковых сторонах полости 2 ил

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения давления ударного сжатия вещества.

Известен датчик давления, который содержит упругий чувствительный элемент - мембрану из полимера, обладающего тензо- резистивными свойствами, например, эластомера на основе наприта с дисперсным электропроводным наполнителем, в центре и по периферии которой закреплены токовыво- ды, включенные в измерительную цепь. Под действием давления мембрана деформируется и в ней возникают механические напряжения, которые приводят к изменению удельного электрического сопротивления материала мембраны, так как последний является токопроводящим полимером, обладающим тензорезистивными свойствами. Таким образом, величина тока, протекающего по измерительной цепи. пропорциональна измеряемому давлению.

Недостатком датчика является его непригодность при наличии внешнего электромагнитного поля, например при создании ударных волн с помощью электрического подрыва фольги, электрического разряда, электронного пучка и т п. От наводки практически не защищает экранировка проводов, поскольку величины наводок сравними или даже превышают полезный сигнал

Известен датчик давления для измерения давления витков в рулоне гибкой ленты Датчик содержит упругое диэлектрическое основание, на котором размещены участки с меньшей жесткостью и участок с большой жесткостью упругого элемента, которые со единены между собой посредством электропроводящего клея. К крайним участкам прикреплены выводы Для измерения дав лений в рулоне гибкой ленты датчик помещают между его витками Участки чувствительного элемента совместно с другим основанием деформируются и изменяют свою электропроводность

Датчик хорошо работает в условиях от сутствия электромагнитных полей При наличии полей даже полная экранировка не спасет от наводок Кроме того, экраны вносят существенное искажение в изменение формы ударной волны Поэтому это устройство также не годится для измерения удар ных волн при наличии зпектромагнитных полей

СП

С

vj о

о

Јь

о

Целью изобретения является повышение точности путем увеличения полезного сигнала.

Поставленная цель достигается за счет того, что в датчике, содержащем диэлектри- ческое основание с электродами и чувствительным элементом, установленным с возможностью контакта с испытуемым объектом, в диэлектрическом основании выпол- нена полость, чувствительный элемент выполнен в виде диэлектрической жидкости, размещенной в полости диэлектрического основания, а электроды установлены на противоположных боковых сторонах полости.

На фиг. 1 изображен датчик, вид сверху; на фиг. 2 - то же, в контакте с испытуемым образцом, на который воздействует ударная волна.

Датчик ударного давления содержит ос- нование 1 из любого диэлектрического материала, например плексиглаза, эпоксидной смолы, полиэтилена и т.п., в котором имеется полость 2 для чувствительного элемента 3, установленного с возможностью контакта с испытуемым объектом. Чувствительный элемент выполнен в виде диэлектрической жидкости. На противоположных боковых сторонах полости 2 установлены электроды 4 с выводами 5.

При измерении давления ударного сжатия в твердом материале, на который воз/

Фиг.1

действует ударная волна, датчик приклеивают, например, с помощью клея БФ или эпоксидной смолы к испытуемой поверхности (фиг, 2). При подключении к источнику тока измеряется либо падение напряжения на датчике, либо ток, проходящий через него. Поскольку сигнал меняется на несколько порядков, измерение его возможно лишь с помощью компараторов, постоянная времени которых составляет от 10 до 100 не, т.е. частота пропускания сигнала более 10 МГц, что удовлетворяет поставленной задаче.

Поскольку сигнал пропорционален повышению давления в степени 1,67 (для друв- гих датчиков он составляет 0,08-0,1%), то точность измерения резко возрастает.

Формула изобретения Датчик ударного даления, содержащий диэлектрическое основание с электродами и чувствительным элементом, установленным с возможностью контакта с испытуемым объектом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем увеличения полезного сигнала, в диэлектрическом основании выполнена полость, чувствительный элемент выполнен в виде диэлектрической жидкости, размещенной в полости диэлектрического основания, а электроды установлены на противоположных боковых сторонах полости.

f

Удооная дол на

Т f Vf WWVWffff 1

SJ 4

Фиг. г