DOI: https://doi.org/10.20998/2074-272X.2017.5.09

ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ВОЛНОВОДНЫЙ ДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИМПУЛЬСНОГО ДАВЛЕНИЯ В ЗАМКНУТЫХ ОБЪЕМАХ ЖИДКОСТИ ПРИ ВЫСОКОВОЛЬТНОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ РАЗРЯДЕ

V. G. Zhekul, O. P. Smirnov, E. I. Taftaj, O. V. Khvoshchan, I. S. Shvets

Анотація


На основании проведенного анализа рынка приборов, измеряющих импульсное давление, выбрана конструкция и схемное решение помехоустойчивого волноводного датчика давления, обеспечивающего стабильность и достоверность показаний на близком расстоянии от канала высоковольтного электрического разряда в замкнутом объеме жидкости. Разработан волноводный датчик импульсного давления ДТХ-1 с измерительным шлейфом, позволяющий исследовать спектральные характеристики волн давления в закрытых объемах жидкости при гидростатическом давлении до 20 МПа и температуре до 80 °С. Датчик может быть применен для изучения волн давления с максимальным амплитудным значением до 150 МПа и длительностью до 80 мкс. Согласно результатам тарировки с использованием вторичного эталона, чувствительность датчика ДТХ-1 с измерительным трактом – 0,0346 В/МПа.

Ключові слова


пьезоэлектрический датчик; импульсное давление; электрические характеристики; высоковольтный разряд; замкнутый объем жидкости

Повний текст:

PDF ENG (English) PDF RUS

Посилання


1. Sharapov V.M., Polishchuk E.S., Koshevoi N.D. Datchiki: spravochnoe posobie [Sensors: a reference book]. Moscow, Tekhnosfera Publ., 2012. 624 p. (Rus).

2. Fomin N.A. Diagnostics of Rapidly Proceeding Processes in Fluid and Plasma Mechanics. Journal of Engineering Physics and Thermophysics, 2008, vol.81, no.1, pp. 68-81. doi: 10.1007/s10891-008-0010-y.

3. Panich A.E. P'ezoelektricheskoe priborostroenie: sbornik v 3 tomakh [Piezoelectric instrument making: a collection in 3 volumes]. Rostov-na-Donu, SKNTs VSh Publ., 2006. (Rus).

4. Shamrakov A.L. Prospects for the development of piezoelectric sensors for fast-changing, pulsed and acoustic pressures. Sensors and systems, 2005, no.9, pp. 4-8. (Rus).

5. Beskaravainyi N.M., Pozdeev V.V. Teoreticheskie osnovy izmereniia impul'snykh davlenii v zhidkikh sredakh [Theoretical basis for measuring pulsed pressures in liquid media]. Kiev, Naukova Dumka Publ., 1981. 190 p. (Rus).

6. Elkarous L., Robbe C., Pirlot M., Golinval J.-C. Dynamic calibration of piezoelectric transducers for ballistic high-pressure measurement. International Journal of Metrology and Quality Engineering, 2016, vol.7, no.2, р. 201. doi: 10.1051/ijmqe/2016004.

7. Available at: https://www.bksv.com/en (accessed 22 July 2016).

8. Poklonov S.G., Zhekul V.G., Smirnov A.P. Technique and results of experimental investigations of the influence of the elastic barrier on pressure wave parameters in electric discharge in water. Surface Engineering and Applied Electrochemistry, 2007, vol.43, no. 5, pp. 350-353. doi: 10.3103/S1068375507050079.

9. Shvets І., Zhekul V., Poklonov S., Smіrnov O., Mel'kher Ju., Litvinov V., Konotop S., Khvoshchan O., Zaloga Je. Electro-discharge method of restoration of productivity of artesian well. Ukrainian Black Sea region agrarian science, 2013, no.3, pp. 200-205. (Ukr).

10. Taftaj E.I., Zhekul V.G., Smirnov O.P., Khvoshchan O.V., Shvets I.S. P`jezoelektrychnyj hvylevidnyj datchyk impul'snogo tysku [Piezoelectric waveguide impulse pressure sensor] Patent UA, no. u 2016 11774, 2017. (Ukr).


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1.     Шарапов В.М., Полищук Е.С., Кошевой Н.Д. Датчики: справочное пособие. – М.: Техносфера, 2012. – 624 с.
2.     Fomin N.A. Diagnostics of Rapidly Proceeding Processes in Fluid and Plasma Mechanics // Journal of Engineering Physics and Thermophysics. – 2008. – vol.81. – no.1. – pp. 68-81. doi: 10.1007/s10891-008-0010-y.
3.     Пьезоэлектрическое приборостроение: сборник в 3 томах / под ред. А.Е. Панича. – Ростов-на-Дону: Изд-во СКНЦ ВШ, 2006.
4.     Шамраков А.Л. Перспективы развития пьезоэлектрических датчиков быстропеременных, импульсных и акустических давлений // Датчики и системы. – 2005. – №9. – С. 4-8.
5.     Бескаравайный Н.М., Поздеев В.В. Теоретические основы измерения импульсных давлений в жидких средах. – Киев: Наукова думка, 1981. – 190 с.
6.     Elkarous L., Robbe C., Pirlot M., Golinval J.-C. Dynamic calibration of piezoelectric transducers for ballistic high-pressure measurement // International Journal of Metrology and Quality Engineering. – 2016. – vol.7. – no.2. – р. 201. doi: 10.1051/ijmqe/2016004.
7.     https://www.bksv.com/en.
8.     Poklonov S.G., Zhekul V.G., Smirnov A.P. Technique and results of experimental investigations of the influence of the elastic barrier on pressure wave parameters in electric discharge in water // Surface Engineering and Applied Electrochemistry. – 2007. – vol.43. – no. 5. – pp. 350-353. doi: 10.3103/S1068375507050079.
9.     Швець І., Жекул В., Поклонов С., Смірнов О., Мельхер Ю., Литвинов В., Конотоп С., Хвощан О., Залога Є. Електророзрядний спосіб відновлення продуктивності артезіанських свердловин // Вісник аграрної науки Причорномор‘я. – 2013. – №3. – С. 200-205.
10.  Пат. 115393 Україна, МПК G01L 9/08, G01L 23/10, H01L 41/08. П`єзоелектричний хвилевідний датчик імпульсного тиску / Тафтай Е.І., Жекул В.Г., Смірнов О.П., Хвощан О.В., Швець І.С. Ін-т імпульсних процесів і технологій. – № u 2016 11774; Заявл. 21.11.2016; Опубл. 10.04.2017, Бюл. № 7.




Copyright (c) 2017 V. G. Zhekul, O. P. Smirnov, E. I. Taftaj, O. V. Khvoshchan, I. S. Shvets


This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

ISSN 2074–272X (Print)
ІSSN 2309–3404 (Online)