Пьезоэлектрические датчики динамического давления с кварцевым чувствительным элементом.

Пьезоэлектрический датчик давления представляет собой контрольно-измерительное устройство, используемое для точного измерения динамического давления. Технический результат применения этих датчиков заключается в увеличении точности и скорости измерения пульсирующего давления.

Особенности

• Быстрое время отклика (микросекунды)
• Резонирующая частота до ≥500 кГц
• Измеряет малые изменения давления при высоком уровне статического давления
• Диапазон рабочих температур от — 196 ˚С до +399 ˚С
• Благодаря прочному корпусу датчик не подвержен повреждению даже при ударах и вибрации в несколько тысяч G.
• Технология ICP выходного сигнала позволяет снимать «чистые» данные обычным коаксиальным кабелем даже при использовании датчики в суровых условиях среды.

Полная линейка пьезоэлектрических датчиков давления PCB используется для различных измерений динамического давления, например: сжатие, пульсацию, кавитация, гидравлические и пневматические колебания давления, звук высокой интенсивности, взрывной волны, баллистические испытания, тестирование взрывных компонентов (например, детонаторы) и другие динамические давления <0,690 Па до > 690 МПа.

• для изучения процессов горения
• тестирования взрывных компонентов (например, детонаторы)
• тестирования подушек безопасности
• для измерения давления ударной воздушной волны

• Высокое время отклика кварцевого элемента: ≤1 мкс
• Высокая резонирующая частота: ≥500 кГц
• Встроенная компенсация ускорения снижает воздействия удара и вибрации

Серия датчиков 102В является заземленной версией серии 113В. Данные датчики имеют все те же характеристики что и серия 113В, однако имеют преимущество за счет изоляции, которое помогает избежать коротких замыканий.

Высокочастотные датчики давления изолированные от корпусаМодель102В102В03102В04Динамический диапазон измерения34 500 кПа69 000 кПа6 900 кПаЧувствительность (+/- 10%)0,15 мВ/кПа0,07 мВ/кПа0,7 мВ/кПаМаксимальное давление103 000 кПа103 420 кПа69 000 кПаРазрешение0,14 кПа0,28 кПа0,14 кПаРезонансная частота≥500 кГцВремя нарастания≤1 мксЧувствительность при низких частотах (-5%)0,01 Гц0,0005 Гц0,005 ГцНелинейность≤ 1%Чувствительность к вибрации≤ 0,0014 кПа/м/с 2 )Температурный диапазон-73…+135 ˚СМаксимально мгновенная температура1649 ˚ССоединение10-32 «мама»Чувствительный элементКварцМатериал корпусаНержавеющая стальМатериал диафрагмыИнварУплотнение Герметично запаянноеВысокочастотные датчики давления изолированные от корпусаМодель102В06102В15102В16Динамический диапазон измерения3450 кПа1379 кПа689 кПаЧувствительность (+/- 10%)1,45 мВ/кПа3,6 мВ/кПа7,25 мВ/кПаМаксимальное давление68 950 кПа6 895 кПа6 895 кПаРазрешение0,014 кПа0,007 кПа0,007 кПаРезонансная частота≥500 кГцВремя нарастания≤1 мксЧувствительность при низких частотах (-5%)0,01 Гц0,5 Гц0,5 ГцНелинейность≤ 1%Чувствительность к вибрации≤ 0,0014 кПа/м/с 2 )Температурный диапазон-73…+135 ˚СМаксимально мгновенная температура1649 ˚ССоединение10-32 «мама»Чувствительный элементКварцМатериал корпусаНержавеющая стальМатериал диафрагмыИнварУплотнение Герметично запаянное

Особенности

• Встроенная диафрагма для длительного использования датчика
• Быстрое время отклика кварцевого элемента ≤ 2 µсек
• Высокая резонирующая частота ≥ 250 кГц

Миниатюрные датчики давления, разработанные специально для применений, где монтажное расстояние очень ограничено.

Миниатюрные датчики давления ICP Модель105С105С02105С12Динамический диапазон измерения690 кПа690 кПа6 895 кПаЧувствительность7,3 мВ/кПа7,3 мВ/кПа0,73 мВ/кПаМаксимальное давление51 713 кПа1 720 кПа13 790 кПаРазрешение0,035 кПа0,035 кПа0,14 кПаРезонирующая частота≥ 250 кГцВремя отклика≤ 2 мксЧувствительность при низких частотах (-5%)0,5 ГцНелинейность≤ 2%Чувствительность к ускорению0,028 кПа/м/с 2 Температурный диапазон-73…+121˚СМаксимально мгновенная температура1649 ˚ССоединениевитая пара5-44 «мама»5-44 «мама»Материал корпусаНержавеющая стальМатериал диафрагмыНержавеющая сталь

Высокочувствительные датчики давления ICP пользуются большой популярностью при измерении низкого давления, где требуется отличное разрешение и малые размеры. Серия датчиков PCB 112А используется для измерения малых динамических давлений: пульсация, турбулентность, шум, звук. Датчики способны измерять высокоинтенсивное давление звука от 111 до 210 дБ в любом статическом давлении от вакуума до 6 895 кПа.

Особенности

• Высокое время отклика кварцевого элемента — ≤2 µсек
• Высокая резонирующая частота ≥ 250 кГц
• Встроенная компенсация ускорения снижает воздействия удара и вибрации

Датчики звукового давления высокой интенсивности

Серия датчиков PCB 103В играет значительную роль в разработке сверхзвуковых воздушных судов и ракет. Этот миниатюрный прибор также полезен для измерения переходных процессов давления, при измерении турбулентности воздуха, и других таких акустических явлений, которые влияют на конструкцию или аэродинамических характеристики.

Особенности

• Измерение звука высокой интенсивности в 191 дБ с разрешением 86 дБ
• Встроенная компенсация ускорения снижает воздействия удара и вибрации

Датчики звукового давления высокой интенсивности с развязкой по земляной цепиМодель106В106В50106В51106В52Динамический диапазон измерения52,2 кПа35,5 кПа35 кПа6,9 кПаЧувствительность43,5 мВ/кПа72,5 мВ/кПа145 мВ/кПа725 мВ/кПаМаксимальное давление (статическое)13 790 кПа3 850 кПа3 850 кПа345 кПаРазрешение0,00069 кПа0,00048 кПа0,00034 кПа0,00013 кПаРезонансная частота≥60 кГц≥40 кГцВремя нарастания≤9 мкс≤12 мкс≤12,5 мксЧувствительность при низких частотах (-5%)0,5 Гц2,5 ГцНелинейность≤ 1%Чувствительность к вибрации0,0014 кПа/(м/с 2 )Температурный диапазон-54…+121 ˚СМаксимально мгновенная температура1649 ˚ССоединение10-32 «мама»Материал корпусаНержавеющая стальМатериал диафрагмыНержавеющая стальУплотнение Герметично запаянное

Как именно устроен пьезоэлектрический датчик давления, каковы его характеристики и особенности использования?

Конструкция приспособленияКонструкция датчика включает в себя прочный корпус, внутри которого находится отверстие. Оно перекрывается мембраной, которая выполнена как одно целое с корпусом прибора. В отверстие вмонтирована специальная силопередающая втулка цилиндрической формы в виде усеченного конуса. Кроме того, в состав контрольно-измерительного устройства входят такие компоненты, как токосъемник, прижимной элемент, пьезоэлементы.

Пьезоэлементы датчика давления располагаются в цилиндрической гильзе, предназначенной для их изоляции от воздействия электричества. Гильза размещается в углублении, выполненном на поверхности силопередающей втулки. Элементы располагаются таким образом, чтобы один пьезоэлемент находился в контакте с выступом в углублении втулки. Второй пьезоэлемент при этом находится в прямом контакте с токосъемником устройства.

Сферы использования прибораПьезоэлектрические датчики давления сегодня широко используются в различных сферах. Основная их задача – точные и быстрые замеры как динамического давления. Наиболее часто эти приспособления применяются в таких отраслях промышленности, как фармацевтическая, пищевая и химическая. Такие приборы используются в процессах создания биотехнологий, эмульсий, а еще в научно-исследовательской деятельности.

Особенную востребованность рассматриваемые приборы получили для измерения тех динамических давлений, которые меняют свое значение с очень высокой частотой. Допустимый частотный диапазон варьируется от 1 Гц до нескольких десятков тысяч герц. При этом измеряемые давления обычно достаточно высокие – вплоть до 60 Мпа и выше. Возможности каждого отдельного контрольно-измерительного прибора зависят от его параметров.

Какие бывают разновидности?

В зависимости от пьезоэффекта, который используется в работе рассматриваемого прибора, устройства можно классифицировать на два вида. Первый вид применяет в своей работе продольный пьезоэффект, а второй – уже поперечный. Независимо от разновидности для снятия показаний давления используется съем электрического заряда с обеих сторон. С одной заряд берется прямо с корпуса прибора, с другой – забирается с токоприемника.

У обеих описанных разновидностей есть достаточно много преимуществ, из-за которых приборы популярны:

• Сохранение точности и поддержание высокой скорости измерений при любых расчетных давлениях.
• Защита о пироэлектрического эффекта и утечек сигнала, что благоприятно сказывается на точности.
• Небольшие размеры датчика и его простой монтаж при помощи простого резьбового соединения.

Стабильная точность и скорость измерений давления обеспечивается таким процессом, как статическое сдавливание. В ходе сдавливания мембрана плотно прижимается к отверстию, при этом не теряя формы. Именно за счет этого сохраняется точность измерений независимо от того, под каким давлением мембрана.