Класифікація термодатчиків
ПРИНЦИПИ ПОБУДОВИ ТЕРМОДАТЧИКІВ НА АКУСТИЧНИХ ХВИЛЯХ
Аналіз можливих варіантів побудови датчиків акустичних хвиль
КОНСТРУКЦІЯ ТА ПРИНЦИП ДІЇ термодатчика НА АКУСТИЧНИХ ХВИЛЯХ
ВИЗНАЧЕННЯ НЕОБХІДНИХ ПАРАМЕТРІВ, ЯКІ ВПЛИВАЮТЬ НА ПОВЕРХНЕВІ АКУСТИЧНІ ХВИЛІ В ПАСИВНИХ ЕЛЕМЕНТАХ
ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА. РОЗРАХУНОК ВАРТОСТІ ВИРОБНИЦТВА
ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА. ТЕХНОЛОГІЯ ВИГОТОВЛЕННЯ ПАХ СТРУКТУР
ОХОРОНА ПРАЦІ ТА НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА. ЗАХИСТ ВІД ВРАЖЕННЯ ЕЛЕКТРИЧНИМ СТРУМОМ
Навигация
КОНСТРУКЦІЯ ТА ПРИНЦИП ДІЇ термодатчика НА АКУСТИЧНИХ ХВИЛЯХ
Розробка датчика температур на акустичних хвилях
109443
знака
15
таблиц
38
изображений
4. КОНСТРУКЦІЯ ТА ПРИНЦИП ДІЇ термодатчика НА АКУСТИЧНИХ ХВИЛЯХ
4.1 Принцип дії та функціональна схема термодатчика
Швидкість V акустичних поверхневих хвиль чутлива до температури пропорційно kV коефіцієнту першого порядку та залежить від коефіцієнтів більш високого порядку (квадратичного, кубічного), які для різних видів матеріалу детально визначено в науково-технічній літературі. Для кварцу У- зрізу ця залежність є зручною – лінійною
D V =kV Т V.
Крім того, кварц є найстабільнішім з доступних в Україні матеріалів. Зорієнтуємось на кварц у побудові пасивного термодатчика.
Час затримки хвилі в лінії затримки на термодатчику змінюється DTі відповідно зі зміною цією швидкості
DTі=Lі/ D V.
Термодатчик є пасивним, оскільки він не містить елементів живлення. Опитуваня термодатчику здійснюється за допомогою радіолокаційної системи (РЛС) 1 середньої точності та середньої потужності. На самому термодатчику знаходиться антена (рис.4.1), яку з‘єднано зі зустрічно-штирьовим перетворювачем (ЗШП) 3. Посланий РЛС сигнал проходить відстань L0 близько 4 м до термодатчика, приймається антеною та за допомогою ЗШП 3 перетворюється у ПАХ, яка біжить по підложці спочатку до відбивачів (їх повинно бути не менше двох), відбивається від них і прямує назад до ЗШП . Втрати потужності при цьому складають не менше 3дБ. Відбитий ослаблений сигнал антеною термодатчика повертається назад до РЛС , проходячи знову відстань L0. Час Tі, який проходить від випромінення сигналу РЛС до його приймання тою ж РЛС від термодатчика
T1= L1/V+T0,
T2= L2/V+T0.
В цій системі рівнянь є дві невідомі: T0 – початковий час затримки радіосигналу,та V, які визначаються після її розв‘язання. Оскільки швидкість ПАХ залежить від температури, то і зміна часу затримки DTі буде залежати від температури
DTі»Lі/ (kV Т V) +T0
| |||
 | |||
kT – коефіцієнт термочутливості часу затримки
kV – коефіцієнт термочутливості фазової швидкості
L0 – відстань від антени передавача до антени приймача (до 4 м)
Lі – відстань від ЗШП до одного з відбивачів (біля 9 мм)
cсв – швидкість світла (300 тис.км/с)
V – фазова швидкість ПАХ (біля 3 км/с)
DTі – зміна часу затримки відбитого сигналу
Т – вимірювана температура
Рисунок 4.1 Функціональна схема термодатчика
Хоча ця залежність нелінійна, однак kVнастільки малий, що нелінійністю можна знехтувати.
Рисунок 4.2 Термодатчик на ПАВ
а - конструкція ТЧР; б - ТЧХ датчика LST-Зрізу; 1 - кварцова подложка; 2 - ВШП; 3 - корпус; 4 - гермоввод; 5 - кераміка; 6 - посріблена кришка; 7 - герметизирующее ущільнення; 8 - епоксидний клей
4.2. Конструкція термодатчика
Основним елементом конструкції є (рис.4.1, 4.2) чутливий елемент у вигляді лінії затримки на кварцовій підложці У-зрізу. Лінію затримки виконано у вигляді рознесених ЗШП 3 із п‘яти пар штирів та відбивачів 5 по 1 штирю в кожному, сформованих методом фотолітографії на поверхні кварцу шарами хром-мідь-нікель.
Чутливий елемент за допомогою спеціального адгезійного клеючого складу встановлено в діелектричній прокладці , яка не дозволяє електричним наводкам у корпусі впливати на чутливий елемент. Прокладку в свою чергу приклеєну до корпусу. Оскільки температурні покази не залежать від якості кріплення чутливого елементу, єдиними вимогами до клейового з’єднання є його термостійкість та надійність.
Термодатчик має дуже малі габаритні розміри - його висота лише декілька міліметрів. Приєднання гвинтами для таких малих приладів стає складним, майже неможливим. Тому для того, щоб приєднати до корпусу кришку, сформовано в обох елементах декілька виступів , які з попереднім натягом входять один в інший і вклеюються.
В нижній частині корпусу сформовано виступи з отворами, які по-перше, дозволять міцно приєднати термодатчик до об‘єкту контролю, по-друге дозволяють на днищі корпусу вклеїти антену термодатчику. Кінці цієї спіральної антени підключаються через отвір у підкладці та корпусі до ЗШП лінії затримки. Отвір у корпусі герметизується.
Похожие работы
... і працездатності людини в процесі труда. Максимальне зменшення числа шкідливих впливів, створення комфорту — от головні задачі охорони праці. Тема дипломної роботи — “Моделювання процесу обробки сигналів датчика у вихровому потоковимірювачі”. Машинний зал ПЕОМ є помешканням з підвищеною небезпекою поразки людини електричним струмом, тому що в даному помешканні присутня можливість одночасного ...
... різця й шорсткості обробленої поверхні; - розробити методику оцінки й визначити ймовірність руйнування різців, які оснащені круглими алмазно-твердосплавними пластинами. Об'єкт досліджень – процес чистового та напівчистового точіння силумінів різцями, які оснащені АТП. Предмет досліджень – надійність інструментів з алмазних композиційних НТМ на прикладі АТП, реєстрація та аналіз сигналів АЕ. ...
... році розмір прибутку вже складав 205,7 тис. грн. при рівні рентабельності 19,7%. 2. Мета і задачі дослідження Об'єктом дослідження є паливо для карбюраторних двигунів. Метою проведених дослідів є збільшення октанового числа бензину та зменшення загазованості оточуючого середовища. Для цього розроблена технологія та установка отримання сумішного палива в умовах агровиробництва. Розроблена ...
... джерелом живлення і об'єднаний з мініатюрним радіопередавачем сигналів тривоги. Приймальна станція контролює до 99 датчиків. Фірма Sensor Electronics (Великобританія)випускає різні | бистророзгортувальні |периметральні| системи з пасивними ІЧ-ДАТЧИКАМИ|. На рис.25 показана одна з таких систем — портативний комплекс AutoGuard. Система містить в своєму складі від 8-ми до 24-х бездротових ІЧ- ...
0 комментариев