История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Топ:
Когда производится ограждение поезда, остановившегося на перегоне: Во всех случаях немедленно должно быть ограждено место препятствия для движения поездов на смежном пути двухпутного...
Определение места расположения распределительного центра: Фирма реализует продукцию на рынках сбыта и имеет постоянных поставщиков в разных регионах. Увеличение объема продаж...
Интересное:
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Влияние предпринимательской среды на эффективное функционирование предприятия: Предпринимательская среда – это совокупность внешних и внутренних факторов, оказывающих влияние на функционирование фирмы...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Дисциплины:
2017-10-09 | 510 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
В них применяются струнные, камертонные, язычковые, консольные, дисковые и другие виды твердотельных резонаторов. В качестве температурно-зависимого управляемого параметра в таких резонаторах используются жесткость, момент инерции резонатора или температурные напряжения в резонаторе. Из твердотельных резонаторов для измерения температуры до 500-700 К наибольшее распространение получили пьезокварцевые резонаторы, отличающиеся высокой линейностью характеристики f = F (T).
Рисунок 1.6 - Структурная схема устройства датчика цифрового термометра с механическим резонатором
Для измерения более высоких температур применяются резонаторы из тугоплавких материалов, выполненные в виде цилиндра, консоли или камертона. На рисунке 1.6 показана структурная схема устройства датчика цифрового термометра с механическим резонатором, работающим в режиме вынужденных колебаний. Термометр предназначен для измерения температуры в ядерных реакторах. Резонатор 1, имеющий форму камертона, выполнен как одно целое со стержнем 2, являющимся акустической линией для передачи сигналов запроса и ответа. Функции возбудителя и приемника колебаний совмещает обратимая магнитоэлектрическая система 3, состоящая из постоянного магнита N - S и обмотки ω, подключенной к измерительному устройству 4. Последнее содержит перестраиваемый генератор импульсов в виде свободного мультивибратора, период колебаний которого сравнивается с периодом свободных колебаний резонатора, выделяемых из эхо-декремента ответного сигнала. Разность периодов приводится к нулю системой автоматической подстройки частоты генератора, которая измеряется цифровым частотомером 5 и несет информацию о температуре в месте расположения резонатора. Камертонный резонатор изготовляется с акустической линией из жаропрочных материалов - молибдена, вольфрама, иридия или сапфира. Для хорошего теплового контакта с газом-теплоносителем датчик выполняется без защитного кожуха.
|
Частота колебаний свободносвязанного стержня зависит от скорости звуковых колебаний в материале с, длины l и ширины зубцов камертона b:
f = cb / l 2. (1.10)
Для зонда из сапфира диаметром 3 мм и длиной 254 мм резонансная частота равна 150 кГц. Градуировка термометра производится в пламени, температура которого измеряется термопарой. До температур 1900 oC нестабильность градуировочной характеристики не более ±2 oC.
В пьезокварцевых термометрах в качестве термочувствительных датчиков используются кварцевые резонаторы Y-среза, АС-среза или LС-среза, имеющие относительно большой коэффициент термочувствительности - порядка 10-4 K-l. Датчик представляет собой кварцевый диск или линзу, помещенные в герметичный корпус. Обычно кварцевый термометр состоит из двух автогенераторов, в одном из которых используется термочувствительный кварц, являющийся датчиком температуры, а в другом - пьезокварц АТ-среза с малым коэффициентом термочувствительности (10-6-10-7 K-l). Разность частот этих генераторов, измеряемая цифровым частотомером, пропорциональна измеряемой температуре. Генераторы обычно работают на частоте в десятки мегагерц. Рабочий диапазон температур кварцевых термометров составляет от -196 до +500 oC. При более высоких температурах возникают микротрещины, понижающие стабильность характеристик термометра. Чувствительность зависит от конструкции резонатора, типа среза и в известных кварцевых термометрах находится в пределах 20-2850 Гц/К. Погрешность линейности равна 0,02 oC в диапазоне температур от 0 до + 100 oC и 0,15 oC - в диапазоне от -40 до + 250 oC. Теоретический порог чувствительности составляет 1·10-7 К, практически достигнут порог 10-6-10-4 К при добротности кварца Q=5·106. Недостатком кварцевых термометров является большое время установления показаний (десятки секунд) за счет плохой теплопроводности между защитным корпусом датчика и чувствительным элементом. Для измерения температуры в спокойной воздушной среде с погрешностью 0,01 oC необходимо время до 30 мин. Увеличение быстродействия кварцевых термометров достигается уменьшением габаритов датчика, заполнением корпуса датчика гелием, а также созданием непосредственного теплового контакта выводов кварцевого элемента с исследуемой средой.
|
|
|
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!