Пьезоэлектрический датчик давления. Преобразователь давления высокой частоты для измерения динамических процессов

Пьезоэлектрический датчик давления для измерения динамического, высокочастотного и переходного давления

Это специальный датчик, используемый для измерения динамического, высокочастотного и переходного давления. Его принцип работы и сценарии применения принципиально отличаются от основных технологий измерения статического давления, таких как пьезорезистивные и емкостные.

1. Чрезвычайно высокая частотная характеристика и сверхбыстрая динамическая производительность
   • Это его основное преимущество. Сам пьезоэлектрический элемент обладает чрезвычайно высокой жесткостью, собственная частота которого достигает сотен кГц и даже МГц. Это позволяет ему точно фиксировать чрезвычайно быстрые переходные процессы давления, ударные волны и вибрации.
   • Время нарастания чрезвычайно мало (вплоть до микросекундного уровня).
2. Высокая чувствительность и высокое разрешение
   • Он может обнаружить мельчайшие изменения динамического давления.
3. Компактный размер и прочная конструкция
   • Сам пьезоэлектрический элемент можно сделать очень компактным и выдерживать чрезвычайно высокие перегрузки (более чем в 10 раз превышающие диапазон), что делает его пригодным для использования в жестких механических условиях.
4. Широкий диапазон рабочих температур
   • Особенно датчики из натурального кварца, которые могут работать при экстремальных температурах от -200°C до +400°C.
5. Внешний источник питания не требуется (для самого датчика)
   • Пьезоэлектрический элемент является самогенерирующим и не требует источника питания. Однако последующий усилитель заряда требует питания.

1. Исследования двигателя и сгорания:
   • Измерение давления взрыва в цилиндре двигателя внутреннего сгорания – это самое классическое применение. Контролируйте процесс горения и анализируйте детонацию.
   • Пульсация давления в камере сгорания газотурбинного двигателя.
2. Физика взрыва и ударной волны:
   • Измерение давления ударной волны взрыва, баллистического ударного давления и разработка оружия.
3. Исследование гидродинамики:
   • Измерение пульсации давления, турбулентности и кавитации в высокоскоростных жидкостях.
   • Мониторинг эффекта гидроудара.
4. Мониторинг промышленных процессов:
   • Мониторинг пульсационного давления в компрессорах и насосах для диагностики неисправностей (например, обнаружение кавитации и ударов клапанов).
   • Мониторинг давления в полости формы термопластавтоматов.
5. Акустика и вибрация:
   • Может использоваться в качестве ядра высокопроизводительного микрофона для измерения звукового давления.
6. Аэрокосмическая промышленность:
   • Испытания в аэродинамической трубе, измерение пульсации поверхностного давления на самолетах.

Пьезоэлектрические датчики давления – это «скоростные камеры» и «специальные разведчики» в области измерения динамического давления. Они не предназначены для обычного, медленно меняющегося управления промышленными процессами, а скорее служат точными инструментами для регистрации переходных, быстро меняющихся явлений давления.