Cтраница 3
Диэлектрический датчик давления [44] представляет собой плоский конденсатор, состоящий из тонких металлических обкладок и пленки диэлектрика между ними, которая, по-суще-ству, является чувствительным элементом датчика. Применение диэлектрического датчика основано на регистрации изменения его электрической емкости при сжатии. Предполагается, что изменение емкости датчика обусловлено изменением толщины пленки и ее диэлектрической постоянной, а процессами ударной поляризации можно пренебречь. [31]
Для определения связи между относительным изменением емкости датчика АС / С и давлением построены калибровочные зависимости - своя для каждого вещества диэлектрической пленки. Способ построения калибровочных зависимостей аналогичен применявшемуся для манганиновых датчиков. Сигнал диэлектрического датчика линейно возрастает с ростом начальных емкости и напряжения, независимо от толщины диэлектрика. [32]
Перед опытом датчик заряжается от источника постоянного напряжения через сопротивление, которое столь велико, что влияние процесса подзарядки конденсатора в течение времени регистрации несущественно. При сжатии датчика в ударной волне заряд конденсатора сохраняется практически постоянным ( проводимостью пленки можно пренебречь), а изменение емкости датчика, вызванное сжатием диэлетрика, приводит к изменению разности потенциалов на электродах датчика, регистрируемой прибором с высокоомным входом. В зависимости от конкретных условий регистрации диэлектрический датчик можно соединить непосредственно с пластинами вертикального отклонения электронно-лучевой трубки осциллографа коротким отрезком кабеля, либо через катодный или эмитгерный повторитель или усилитель с высокоомным входом. [33]
Сопротивление сдвиговой деформации при сжатии материала в плоской волне нагрузки определяется разностью напряжений, действующих по нормали оу и параллельно сге фронту волны. Для плоской волны условия текучести Мизеса и Треска совпадают и приводят к связи напряжений ar и ое с сопротивлением JT в виде От вг - сте. Рассмотрим возможность экспериментального определения сопротивления сдвигу за фронтом плоской упруго-пластической волны напряжений путем регистрации напряжений ог и Ое диэлектрическим датчиком давления по этому соотношению. [34]
Как следует из приведенной схемы, для соотношения жесткостей исследуемого материала и диэлектрической пленки ( рД) Мет / ( рО) пл8 сигнал с диэлектрического датчика и давление в материале за датчиком нарастают до номинальной величины за время, соответствующее 10 пробегам волны по толщине датчика. Если пренебречь повышением жесткости диэлектрика и уменьшением его толщины по мере сжатия ( эти предположения использованы для построения диаграмм на рис. 92), время нарастания сигнала при толщине диэлектрика 0 06 мм и скорости звука в нем 4 мм / мкс составляет примерно 0 3 икс. Вследствие сжатия диэлектрической пленки и повышения ее жесткости эта величина снижается примерно вдвое, что соответствует времени нарастания сигнала на фронте упругого предвестника, зарегистрированного диэлектрическим датчиком с лавсановой пленкой толщиной 0 06 мм, расположенным в стали. [35]
Предполагается, что изменение емкости датчика обусловлено изменением толщины пленки и ее диэлектрической постоянной, а процессами ударной поляризации можно пренебречь. Заряженный датчик включается на сопротивление большой величины ( высокоомный вход осциллографа), препятствующее стеканию электрических зарядов с датчика в процессе измерения. При сжатии датчика его заряд остается практически постоянным, а изменение емкости приводит к изменению напряжения на обкладках датчика, которое регистрируется осциллографом. Диэлектрические датчики обладают высокой чувствительностью и помехозащищенностью. К сожалению, тарировочная зависимость датчиков нелинейная, а поведение диэлектриков при немонотонном нагружении изучено в недостаточной степени. [36]
![]() |
Зависимость коэффициента Пуассона ц от напряжения вдоль ударной адиабаты алюминия и его сплавов. [37] |
В [7] методом измерения главных напряжений для дюралюминия зарегистрировано значение Oi - о2 ( 0.1 - 0.05) ГПа при Oi 17 ГПа, что значительно ниже, чем следует из рис. 6.13, и вызывает сомнение. Результаты испытаний в статических условиях [46] близки к извлеченным из ударно-волновых экспериментов на восходящей ветви YS ( OI): при равных давлениях Р соответствующие значения предала текучести мало отличаются руг от друга. В работе [34] не обнаружено повышения сдвиговой прочности сплава В95 выше ее значения в точке ОНЕ в упр гопластической области до Oi 7 ГПа. Возможно, что на результаты работы [34], согласно [55], повлияли неточности измерения импульсных напряжений диэлектрическим датчиком в случае многократного ударно-волнового нагружения, обусловленного циркуляцией волн в материале датчика. [38]
В Институте проблем прочности ( ИПП) АН УССР разработан простой датчик давления, в котором используется изменение емкости плоского конденсатора, образованного двумя проводящими поверхностями с диэлектрической пленкой между ними, при сжатии в волне нагрузки. В отличие от предыдущих исследований с диэлектриками, процессы ударной поляризации подавляются наложением электростатического поля, которое создается приложением к электродам датчика начальной разности потенциалов, и величина сигнала определяется только изменением емкости датчика при сжатии. Нелинейная зависимость изменения емкости датчика от нагрузки не является существенным препятствием для его использования при наличии тарировочной кривой. Применение диэлектрических датчиков с тонкой пленкой диэлектрика обеспечивает высокую разрешающую способность датчика по времени. [39]
Этот метод позволяет более надежно усреднить результаты и снизить разброс значений. В каждом эксперименте регистрировались сигналы от двух датчиков. Явно выпадающие точки в расчет не принимались. Величина напряжений в плоскости фронта волны контролировалась дополнительно путем сравнения ее величин, определенных по сигналу с диэлектрического датчика, с величинами, рассчитанными по упруго-пластической модели материала: тг р0ао при ыт; агрт ( м т) тгт при ыыт, где a), D - скорости упругой и пластической областей на фронте волны; Огг - предел упругости по Гюгонио; цт, и - массовые скорости за фронтами упругого предвестника и упруго-пластической волны. [40]
![]() |
Заливочное устройство. [41] |
Кроме того, статические смесители в силу проточного характера работы не могут сглаживать возникающие колебания в объемной подаче компонентов, которые имеют место при дозировании шестеренчатыми, перистальтическими и другими насосами. Плунжерное дозирование также наиболее приемлемо для компонентов с большой разницей вязко-стей или составов, содержащих наполнитель. Для непрерывной работы смесителя устанавливают два и более комплектов плунжерных дозаторов. Производительность установки регулируется редуктором 5 и может достигать ( 5 - f - 10) - Ю-6 м3 / с. В целях автоматизации процесса смешения смеситель снабжается термопарами для контроля за температурным режимом ( ТП и 7772) и диэлектрическим датчиком контроля качества. Сам статический смеситель может быть выполнен как стационарным, так и переносным. [42]
Все существующие феноменологические модели связи электрического сигнала на электродах короткозамкнутого конденсатора с диэлектрическим слоем при прохождении волны нагрузки с параметрами нагрузки предполагают поляризацию диэлектрика на фронте волны с изменением диэлектрической проницаемости и проводимости ( или без изменения последней) и связанную с поляризацией неравновесность состояния вещества за фронтом волны. В связи с этим следует ожидать, что при наложении сильного электрического поля поляризация диэлектрика значительно более высокая, чем при прохождении ударной волны. Вместе с тем вклад ударной поляризации в поляризованном электрическим полем диэлектрике резко уменьшается. Эти соображения позволяют принять, что процессы ударной поляризации в диэлектрике при сильном внешнем электрическом поле можно не учитывать при анализе работы диэлектрического датчика давления. [43]