|
| |
 |
Электронные компоненты Мануалы Решение. Будем считать, что допустимая величина дополнительной погрешности составляет 0,05%: ДР= = 0,5.10зПа. Поток по формуле (7.1) равен Q = °з б°10° =Л-10 л Па/с 1 10-3 л мкм/с. По теории вязкости максимальная негерметичность ЫО-з-(105)2 130-10" л мкм °~ (10в)2 (10б)2 182-106 " Е • Допустимую негерметичность внутренней замембранной полости датчика определяют исходя из следующих условий: сохранения работоспособности датчика (метрологических характеристик) за время гарантийного срока хранения; сохранения работоспособности датчика при эксплуатации. Первое условие с точки зрения допустимой негерметичности касается в основном датчиков абсолютных давлений или датчиков низких давлений, у которых, как правило, для уменьшения температурных погрешностей внутреннюю полость вакуумируют. При этом критерием работоспособности таких датчиков является максимально допустимое увеличение давления во внутренней замембранной полости, т. е. максимально допустимое натекание из окружающей среды воздуха во внутреннюю замембранную полость. При этом расчет допустимой негерметичности внутренней замембранной полости проводят для молекулярного типа истечения. Время натекания At берут равным времени хранения, давление Р = Рт. и Pi = 0. Таким образом, формула (7.4) принимает вид т. е. величина негерметичности равна потоку натекания. Существует большое число различных методов проверки герметичности, выбор которых зависит от конструктивных особенностей, условий эксплуатации датчика и чувствительности испытания. Под чувствительностью метода понимается минимальная величина негерметичности, которая может фиксироваться данным методом. При испытаниях герметичности материалов, деталей, соединений, узлов и датчиков чаще всего применяют методы дождевания, спада давления, обмыливания, аквариума, повышения давления в барокамере, галоидный и масс-спектрометрический (табл. 7.9) *. Первые пять методов выявляют грубые течи, т. е. негерметичности с большими размерами дефектов (трещин, несплошностей, пор и т. п.). Эти методы применяют для проверки герметичности * Материал конструкции, деталь, узел или датчик в целом, подвергаемые испытанию на герметичность, в дальнейшем будем назьшать изделием. Таблица 7.9 Рекомендуемая область применения методов и пределы чувствительности Наименование метода Рекомендуемая область применения Контрольная среда и индикация утечки Максимальная чувствительность в производственных условиях (Л. Па/с) Дождевание Спад давления Обмыливание Метод аквариума Повышение давления в барокамере Галоидный Масс-спектро-метрический Испытание изделий, на которые в процессе эксплуатации воздействуют атмосферные осадки Определение суммарной негерметичности изделий малых объемов (примерно до 1 л) Испьпание материала, разъемных и неразъемных соединений Испытание изделий небольших объемов, на внешних поверхностях которых нет глубоких, плохо просматриваемых впадин Опреде.пение суммарной негерметичности изделий Определение суммарной негерметичности и нахождение мест течей изделий малых и бо.пь-ших объемов, со сложными конструкциями Определение суммарной негерметичности и нахождение мест течей изделий различных форм и размеров Вода. Следы влаги, потеки Воздух, азот По манометру Воздух, азот По пузырькам пены Воздух, азот По пузырькам в жидкости (воде, спирте) Воздух, азот. По вакуумметру Фреон-22, Хладон-12. По отклонению стрелки прибора и звуковому сигналу Гелий. По отклонению сгрелки прибора и звуковому сигналу Проникновение влаги окружающей среды 7-10-1 1,4-10-1 1,4-10-2 1,4-10-s (при 100% фреона) 1,4-10- изделий, которые в процессе эксплуатации не испытывают больших давлений или находятся при обычных климатических условиях, а также для предварительных испытаний герметичности. Для контроля герметичности материалов, соединений, деталей и узлов вакуумных и других датчиков, предназначенных для измерения параметров химически активных жидких и газообразных сред (водород, кислород, аммиак, выхлопные газы и т. п.) и находящихся в непосредственном контакте с этими продуктами, под большими давлениями, применяют методы с более высокой чувствительностью - галоидный и масс-спектрометрический. Глава 8. ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ДАТЧИКИ 8.1. ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ Одним из основных вопросов при проектировании пьезоэлектрических датчиков является выбор пьезоэлектрического материала. При выборе пьезоэлектрического материала для датчиков приходится обращать внимание на значения пьезоэлектрических коэффициентов d и g, диэлектрической проницаемости е, модуля упругости Е и плотности б. Коэффициент d, называемый пьезоэлектрической постоянной или пьезомодулем, описывает основную чувствительность пьезоэлектрического материала и определяет величину электрического заряда, генерируемого при приложении определенной силы. Коэффициенты d для случаев прямого и обратного эффекта численно равны. При обратном эффекте d определяет относительную деформацию, вызываемую прикладываемым электрическим напряжением. Определение, данное для коэффициента d, непосредственно приводит к основному уравнению для пьезоэлектрических материалов: dQlF= си IF, где Q - электрический заряд; F - сила; С - емкость; U - напряжение. Коэффициент d имеет два индекса d, которые получены из тензорного изображения кристаллов, подвергаемых растяжению и сжатию; первый из них (i) показывает, что электроды перпендикулярны оси 1, а второй (/) - что механическое напряжение прикладывается вдоль оси /. Возможны различные способы деформаций пьезоэлектрических материалов: по толщине; по длине; объемная; сдвиг по толщине и сдвиг по поверхности. Основными видами деформации являются деформации по толщине и по длине. Однако в настоящее время при конструировании пьезоэлектрических датчиков используют и другие виды деформации, что в ряде случаев приводит к улучшению электромеханических характеристик датчиков. Весьма важным параметром пьезоэлектрических материалов является диэлектрическая проницаемость е. Этот параметр влияет 178 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 [ 57 ] 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 Кислота ортофосфорная- кислота фосфорная- Продукция промышленной химии. |