Материал для чувствительного элемента датчика давления Советский патент 1977 года по МПК G01L9/00 

(54) МАТЕРИАЛ ДЛЯ ЧУВСТВИтеЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА ДАТЧИКА ДАВЛЕНИЯ

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

Известен датчик давления порогового типа, состоящий из чувствительного элемента, электродов и токопроводов и основанный на эффекте смены знака псмшр зационной э.д.с. в щелочногалоидных кристаллах при превышении 01гоеделенной поро1ч вой величины давления l. Недостатком т tore датчика является необходимость располагать его таким образсжг, чтобы плоскость электроде совпадала с плоскостью ударней волны. В случае несовпадения такой датчик неработоспособен. Однако при измерении

давления, воздействующего, например, на конструкцию, как правило, не удается предусмотреть направление распространения ударной волны.

Известны датчики с чувствительным эл0ментом из металла, например висмута, железа, рубидия, цезия, бария, обладающего скакообразным изменением сопротивления от давления в области фазового перехода 2. Такие датчики используют только для измерения статических давлений. , А в динамических условиях, то естьi в.ударных волнах, они не пригодны, так как отм ёчает ся немонотонная зависимость сопротЕВлення от давления в окрестности точки фазсмвого перехода и, как следствие, неоднозначность показаний; сопротивление металле при фазсжом переходе меняется не более, чем в 3-4 раза, что недостаточно дляработы дат. чика в качестве порогсвого элемента в д& намических услсжиях из-за электромагнн7 ных помех и неконтролируемых деформаций датчика.

Цель изобретения - создание датчика ncv. рогового типа для измерения давления в ударных волнах независимо от направления распространения ударной волны. Для этого в качестве чувствительных элементе® используют материал, обладающий скачкообразной Зависимостью электрического сопротивления от давления при высокоскоростных химических превращениях. Электросопротивление меняется скачкообразно более, чем при достижении порогового давления.

Например, для акрилонитрила пороговое давление равно 43+5 кбар, для сероуглерода 63 5 кбар; для тетранитрометана 70 t 110 кбар; для нитрометана 8О ±10 кбар.

Величина порогового давления зависит от характера спада давления в ударной волне. Если характер воздействий давления иа датч известен заранее, пороговое давление уста.навливается более точно.

На фиг. 1 показана конструкция датчику порогового типа; на фиг. 2 - то же, вариант} на фиг. 3 - скачкообразная зависимость удельного сопротивления сероуглеро да от давления.

Датчик давления порогового типа содер« жит чувствительный-элемент 1, электроды 2., вьшолненные например, в виде иглы, за ключенные в оболочку 3 из изолирующего материала, например стекла, если элемент 1 является жидким. В качестве одного из электродов возможно использование оболочки, при этом она должна быть вьшолнена из преходящего материала, например металла. Датчик работает следующим образом.

При ударном нагружении датчика, помещенного, например, в конструкцию, электросопротивление его в зависимости от давления меняется подобно зависимости, приведеуНОй на фиг. 3. Так .в случае измерения нагрузок, разрушающих конструкцию, в нее

помещают датчик, ггороговое давление которого близко к разрушающему давлению. .Если давление в ударной волне ниже порогового, сопротивление датчика практически не меняется и сигнала нет. Если же величина давления превышает пороговое, сопротивление меняется во много раз, что является командой на срабатывание какого-либо исполняк щего механизма.

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

р м у л а из обретё ння

Применение материалов, обладающих скач кообразной. зависимостью электрического сопротивления от давления при высокоскоростных химических превращениях, например, сероуглерода, Ъ качестве чувствительных элементе датчиков,предназначенных для регист радии заданного уровня давления в ударных волнах.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;

fv

$ ч

Ю

1QS

wfЮ

Ю W

SO

50

90

70

80

(Hffaf)

Физ.З