Электрический конденсаторный микроманометр

Электрический конденсаторный микроманометр

Электрический конденсаторный микроманометр применяется для измерения быстрых переменных давлений в газовом потоке. Он состоит из двух основных частей: плоского конденсатора с воздушной прослойкой и высокочастотной электрической схемы, соединенной с конденсатором…

Электрический конденсаторный микроманометр

Электрический конденсаторный микроманометр применяется для измерения быстрых переменных давлений в газовом потоке. Он состоит из двух основных частей: плоского конденсатора с воздушной прослойкой и высокочастотной электрической схемы, соединенной с конденсатором,

Одна обкладка конденсатора, представляющая собой туго натянутую мембрану, является приемником переменных давлений. Второй обкладкой конденсатора является неподвижная пластинка. Под действием переменных разностей давлений мембрана микроманометра прогибается. В результате прогибов мембраны емкость конденсатора изменяется, что приводит к изменению емкости высокочастотного генератора и к изменению силы тока.

Изменения силы тока фиксируются осциллографом. По осциллограмме тока определяется амплитуда и частота давления. Конденсаторный микроманометр должен быть тарирован.

Собственная частота мембраны определяет верхние пределы частот измеряемых давлений. Если мембрана круглая и натянута по окружности, то, как известно, ее собственная частота определяется формулой:

 

Где: s — радиальное натяжение, приходящееся на единицу длины окружности и выраженное в кг/см,

Ρ — плотность материала,

D — диаметр мембраны,

Δ — толщина мембраны.

Собственная частота колебаний мембраны, изготовленной из фольги толщиной порядка сотых долей миллиметра, выражается в тысячах герц. Таким микроманометром можно измерять давления в потоке с частотой колебаний до 100 гц. В этих условиях будет линейная функциональная зависимость между давлениями и прогибами мембраны; относительного запаздывания между ними не будет.

На рисунке показана схема конденсаторного микроманометра, называемого также конденсаторным микрофоном. Он применялся при исследовании турбулентности.

Микроманометр состоит из мембраны 1, двух зажимных колец 3 и натяжного кольца 4, служащих для натяжения мембраны.

Обкладка конденсатора 2 перемещается при .помощи микрометрического винта параллельно плоскости мембраны, изолированной от всего корпуса прибора изолятором 8. Обкладка 2 остается неподвижной при изменении разности давлений.

На рисунке 2 показана  lаca и lgcg в цепях анода и сетки, связанных индуктивно.