Розробка пасивного термодатчика (стр. 11 из 11)

Одинична деталь (конденсатор, резистор, транзистор) і одинична плата із ізоляційного матеріалу, розташованого вертикально	15
Декілька близько розташованих вертикальних плат	11…12,5
Декілька близько розташованих горизонтальних плат	6…7
Одинична металічна пластина (пластина радіатора охолодження)	18…20
Електрична котушка (в залізному сердечнику)	30

Таблиця 9. Коефіцієнти тепловіддачі корпусу, x, Вт/(м2К)

Тип корпусу	Розташування тепловиділяючого елементу
	біля дна	бокова стінка	верхня стінка
Металевий сірий	10	14	14
Пластмасовий чорний	4	8	10

Для ЕА вагою 1…3кг Т=20…30хв., промислових термометрів Т=3…6хв.

Зменшення постійної часу можливо:

1) зменшенням розмірів:

(для металевої нитки Æ25мкм постійна часу 0,8с);

2) примусовим обтіканням збільшити коефіцієнт тепловіддачі:

,

де

- число Рейнольда, V - швидкість повітря.

(при нагріві 200°С для швидкостей потоку 10 і 100 м/с коефіцієнти тепловіддачі 1250 і 3160 Вт/(м2К) і постійні часу термодатчика 15 і 6 мс).

Висновки

В роботі розроблено новий перспективний малогабаритний, за розмірами менший монети, термодатчик на пасивних поверхневих хвилях , який дозволяє вимірювати температуру з пороговою чутливістю 0,2 мсек, запізненням показів (тепловою інерцією) біля 15 сек, що на рівні термодатчиків класичного типу. Однак завдяки невеликій вартості і можливості автономної роботи без додаткових внутрішніх джерел енергії розроблений прилад знайде широке застосування в автомобільній, авіаційній індустрії й індустрії телекомунікацій.

Показано робото здатність термодатчика на пасивних акустичних хвилях. Вибрано серед можливих варіантів побудови в якості базового варіанту побудови прилад на поверхневих акустичних з одним зустрічно-штирьовим перетворювачем та декількома рознесеними відбивачами, сформованими на поверхні кварцової підложки методом фотолітографії.

Вибрано серед інших імпульсний режим опитування термодатчика радіолокаційним методом як найбільш надійний в умовах перешкод проходженню сигналу та найбільш простий для детектування РЛС малої потужності.

В межах роботи узагальнено розробки датчиків на пасивних елементах, визначено основні параметри та розрахункові залежності, які дозволять в подальшому більш детально порівняти існуючі типи пасивних термодатчиків і визначити їх можливості.

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. И.Зеленка. Пьезоэлектрические резонаторы на объемных поверхностных акустических волнах. – М.:Мир, 1990.

2. Малов В.В. Пьезорезонансные датчики. - Москва: Энергоатомиздат – Дания, 1989. -272 с.

3. Датчики. Справочник. Под ред. З.Ю. Готры и О.И. Чайковского. – Львов: Каменяр, 1995.

4. Задачник по кристаллофизике. Н.В. Переломова, М.М. Тагнева. – М.: Наука, 1982.

5. Измерительные преобразователи. Е.С. Полищук. – Киев: Вища школа. Головное изд-во, 1981.

6. Е.С. Левшина, П.В. Новицкий. Электрические измерения физических величин: (Измерительные преобразователи). Учеб. пособие для вузов. – Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отделении, 1983.

7. Машиностроительное черчение: Учебник для студентов машиностроительных и приборостроительных специальностей вузов / Г.П. Вяткин, А.Н. Андреева, А.К. Болтухин и др. Под ред. канд. техн. наук проф. Г.П.Вяткина. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1985.

8. Г.С. Остапенко. Усилительные устройства: Учеб.пособие для вузов. – М.: Радио и связь, 1989.

9. H. Wohltjen et al. 1997. Acoustic Wave Sensor—Theory, Design, and Physico-Chemical Applications, Academic Press, San Diego:39.

10. M. Schweyer et al. 1997. “A Novel Monolithic Piezoelectric Sensor,” Proc Ultrasonics Symposium, Vol. 1:371-374.

11. C. Wold et al. 1991. “Temperature Measurement Using Surface Skimming Bulk Waves,” Proc Ultrasonics Symposium, Vol. 1:441-444.

12. . U.S. Patent No. 11/677664, February 22, 2007. – 13 р.

13. Leonard Reindl . Wireless passive radio sensors / Germany IEI Leibnizstr - Claustral University of Technology. – 6 p.