Тензоэлектрические и пьезоэлектрические манометры

Электрические манометры

Принцип действия: преобразование силового действия давления в электрический сигнал.

По конструкции подразделяют на следующие группы:

- тензоэлектрические;

- пьезоэлектрические;

- механотронные.

1 - плоская мембрана;

2 - тензоэлемент или пьезоэлемент;

3 - корпус;

4 - соединительные провода;

5 - герметичный ввод.

Тензоэлектрический (пьезоэлектрический) манометр является разновидностью мембранного манометра и состоит из плоской мембраны 1 с чувствительным элементом 2 (тензоэлемент или пьезоэлемент). Мембрана 1 размещена в корпусе 3 и разделяет его на две полости, в которые подают давления p _изм1 и p _изм2. Соединительные провода 4 от чувствительного элемента 2 выведены наружу через герметичный ввод 5.

При изменении разности давлений (p _изм1– p _изм2) изменяется прогиб х мембраны 1, для которого можно записать:

х = (p _изм1– p _изм2)/ k _p,

где k _p – жесткость по давлению мембраны вместе с чувствительным элементом. Жесткость k _p плоской мембраны зависит от давления, что приводит к нелинейности шкалы электрических манометров.

Чувствительный элемент преобразует прогиб х мембраны в сигнал:

- для тензоэлектрического манометра – в изменение электрического сопротивления Δ R = К _чэ· х;

- для пьезоэлектрического манометра – в изменение электрического заряда Δ Q = К _чэ· х,

где К _чэ – чувствительность тензоэлемента (пьезоэлемента) к прогибу мембраны.

Рассмотренные манометры дают возможность измерения разности давлений или относительного давления в диапазоне от –0,1 до 100 МПа с погрешностью ±(0,25…1) %.

Свойства манометров:

- нелинейная шкала (определяется непостоянством k _p);

- зависимость показаний от температуры (определяется тепловой деформацией корпусных элементов);

- пьезоэлектрический манометр, кроме того, обладает минимальной инерционностью и пригоден для измерения быстропеременных давлений.

Дата добавления: 2014-01-14