Как действуют пьезоэлектрические преобразователи?
Пьезоэлектрические преобразователи основаны на использовании пьезоэлектрического эффекта (пьезоэффекта), которым обладают некоторые кристаллы. Различают прямой и обратный пьезоэффекты.
Прямой пьезоэффект – под действием механических напряжений на гранях кристалла возникают электрические заряды. На использовании прямого пьезоэффекта основаны преобразователи усилий, давлений и ускорений.
Обратный пьезоэффект – под действием электрического поля изменяются геометрические размеры кристалла. Обратный пьезоэффект применяют в ультразвуковых генераторах, вибраторах и т.д.
Наиболее сильно пьезоэффект выражен у кварца, турмалина и сегнетоэлектриков (сегнетовой соли, титана бария и др.).
На рис.8 схематически изображено устройство пьезоэлектрического преобразователя давления. Преобразователь состоит из двух кварцевых пластин /, соединенных параллельно. Наружные грани пластин заземляются, а между средними гранями находится латунная фольга 2. Давление на кварцевые пластины передается через мембрану 5. Выходное напряжение с кварцевых пластин снимается экранированным кабелем 4. Для соединения кабеля с латунной фольгой имеется отверстие, закрываемое пробкой 3.
Датчики и приборы для измерения расхода и состава среды
Какой способ измерения расхода жидкости получил наибольшее распространение на судах?
Наиболее широкое распространение в судовой энергетике получил способ измерения расхода жидких и газообразных сред, основанный на измерении падения давления в трубопроводе, по которому проходит измеряемая среда.
|
|
|
Схема изменения давления Dр при прохождении вещества через диафрагму (сужение) показана на рис.9,
где /, // — сечение трубопровода до и после диафрагмы;
D,d — диаметры трубы и отверстия диафрагмы соответственно.
Неизбежные и невозвратимые потери давления Dр обусловлены трением.
Для сужения потока в основном применяют нормальные диафрагмы, а также нормальные сопла, сопла и трубы Вентури. Последние называют расходомерной трубой или соплом с конусом. На практике в основном применяют нормальные диафрагмы.
Что представляет собой нормальная диафрагма?
Нормальная диафрагма — это тонкий обычно стальной диск с концентрическим отверстием определенного профиля. Толщина диска не должна превышать 0,1D (где D — внутренний диаметр трубопровода), толщина диафрагмы 6-8 мм. Отверстие диафрагмы со стороны входа потока должно быть цилиндрическое на длине не более 0.02D, но не менее 1 мм, а далее расточено под углом не менее 30° (обычно угол расточки составляет 45°). Если толщина диафрагмы меньше 0.02D и она предназначена для трубопроводов большого диаметра, коническую расточку можно не делать.
|
|
|
Диафрагму устанавливают в большинстве случаев между двумя фланцами трубопровода. Очень важно, чтобы угол между торцовой поверхностью со стороны входа потока и цилиндрической частью отверстия был прямой. Кромка отверстия должна быть острой, без заусенцев. Давление следует измерять непосредственно перед диафрагмой в сечении / и после нее в сечении // (см.рис.9). Ширина отверстии для отбора давления не должна превышать 0,03 D и быть менее 3 мм.
Чтобы не нарушать равномерного распространения скорости по сечению, устанавливают кольцевые камеры. Камерные диафрагмы предназначены для трубопроводов диаметром 50-400 мм, давление в которых не превышает 10 МПа.
Дата добавления: 2021-07-19; просмотров: 177; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!