Пьезоэлектрические манометры

Принцип действия манометров этого типа основан на пьезо­электрическом эффекте, сущность которого состоит в возникновении электрических зарядов на поверхности сжатой кварцевой пластины, которая вырезается пер­пендикулярно электричес­кой оси кристаллов кварца.

Манометр используется при испытаний двигате­лей , на технологических объектах, характеризуе­мых высокочастотными изменениями давления, для измерения давления высокотемпературных сред. Для измерения статичес­ких давлений такой прибор не используется.

Измеряемое давление с помощью мембраны I преобразуется в усилие, сжимающее кварцевые пластины 2. Электри­ческий заряд Q, который возникает на металлизированных плос­костях 3 под действием усилия F со стороны мембраны 1, опреде­ляется выражением

где р -давление, действующее на металлическую мембрану 1 с эффективной площадью S; k - пьезоэлектрическая постоянная, кЛ/Н. Напряжение на входе усилителя, подключенного к выходу пьезо-преобразователя, определяется общей емкостью измерительной цепи С:

Кварц является механически прочным сегнетоэлектриком, име­ет высокую жесткость. Эти качества исключают влияние упругой ха­рактеристики мембраны 1 на коэффициент передачи пьезоэлектричес­кого преобразователя.

Пьезоэлектрическая постоянная кварца составляет около 2*10^-12 кЛ/Н и обладает стабильностью и слабой зависимостью от температуры. Это позволяет использовать манометр для измерения давления высокотемпературных сред. Из-за утечки заряда прибор дял намерение статических давлений р используется.

Для повышения чувствительности несколько кварцевых пластин включаются параллельно. Верхний предел измерения давления у этого прибора достигает 100 МПа.