Пьезоэлектрические манометры

Действие пьезоэлектрических манометров основано на свой­стве некоторых кристаллических веществ создавать электриче­ские заряды под действием механической силы. Это явление, называемое пьезоэффектом,'" характерно для кристаллов кварца, турмалина, сегнетовой соли, титана бария и некоторых дру­гих веществ. Особенностью пьезоэффекта является его безы- нерционность. Заряды возникают мгновенно в момент приложе-

ния силы. Это обстоятельство делает пьезоэлектрические мано­метры незаменимыми при измерении и исследовании быстропро- текающих процессов, связанных с изменением давления (индици- рование быстроходных двигателей, изучение явлений кавитации, взрывных реакций и т. п.).

ряды противоположного знака по сравнению с силои, действую­щей по оси х.

Пьезоэлектрическая постоянная кварца практически не за­висит от температуры до 500 °С. При температуре выше 500 °С она быстро уменьшается и при температуре 570 °С становится равной нулю, т. е. кварц теряет пьезоэлектрические свойства.

Корпус 1 датчика пьезокварцевого манометра (рис. 15.4) ввернут в гайку 2, снабженную ниппелем для присоединения к объекту измерения. В нижней части корпус герметически за­крыт мембраной 3, образующей дно корпуса. На мембране лежит металлическая шайба 4 с цилиндрической выточкой для кварце­вой пластины 5. На кварцевой пластине размещена плитка 6, на ней — вторая кварцевая пластина, покрываемая металличе­ской шайбой 7 ^ В центре верхней плоскости шайбы 7 находится стальной шарик 8. Пакет из кварцевых пластин и стальных шайб поджат гайкой 9, образующей крышку датчика. Кварцевые пла­стины расположены так, чтобы грани с отрицательным зарядом были обращены к средней плитке, а грани с положительным зарядом — к шайбам 4 и 7. К середине плитки 6 припаян провод­ник, выходящий из корпуса через отверстие в стенке, втулку 10 и янтарный изолятор.

Возникающие на гранях кристалла электростатические заряды сохраняются (при отсутствии утечки) во время действия силы и исчезают в момент прекращения ее действия. Так как возникаю­щие заряды очень малы, то непосредственное измерение их невоз­можно. Для этого необходимо использовать такие приборы, в которых не расходуются возникающие заряды; поэтому применяют ламповые вольтметры постоянного тока на электрометрических лампах в сочетании со шлейфовым или катодным осциллографом, а также электростатические вольтметры.

Пьезокварцевые манометры позволяют измерять давление дэ 100 МПа; погрешность измерения ±1,5 — 2 %.