專利名稱：錳銅－康銅復(fù)合拉氏壓力傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種可用于任意動(dòng)高壓流場(chǎng)測(cè)量的拉氏壓力傳感器。
背景技術(shù)：
錳銅具有壓阻效應(yīng)。在高壓測(cè)量，特別是動(dòng)態(tài)高壓測(cè)量中常使用錳銅箔式壓力傳感器。由于其很薄，很輕，在動(dòng)高壓流場(chǎng)測(cè)量時(shí)，它將跟隨流場(chǎng)質(zhì)點(diǎn)一起運(yùn)動(dòng)，因此，又稱其為拉格朗日(簡(jiǎn)稱拉氏)壓力傳感器。由于絕大多數(shù)動(dòng)高壓流場(chǎng)都是非一維的，因此處于動(dòng)高壓流場(chǎng)中的錳銅拉氏壓力傳感器，除了壓力使其電阻率發(fā)生變化之外，流場(chǎng)的非一維性將使其發(fā)生拉伸或扭曲變形，也使其電阻率發(fā)生變化。兩者疊加在一起，使傳感器不能測(cè)出真正的壓力值。因此，單純的錳銅拉氏壓力傳感器只能用于一維平面動(dòng)高壓流場(chǎng)的測(cè)量，大大限制了這種傳感器的應(yīng)用范圍。
康銅具有與錳銅相近的物理一力學(xué)性能，但其沒(méi)有壓阻效應(yīng)，它在動(dòng)高壓流場(chǎng)中只有拉伸或扭曲變形所產(chǎn)生的電阻率變化。因此將其與錳銅拉氏傳感器進(jìn)行對(duì)稱組合，可進(jìn)行軸對(duì)稱動(dòng)高壓流場(chǎng)的壓力測(cè)量。實(shí)際上將錳銅-康銅組合拉氏壓力傳感器的幾何對(duì)稱中心置于動(dòng)高壓流場(chǎng)的對(duì)稱軸上，也是相當(dāng)困難的。而且實(shí)際中的動(dòng)高壓流場(chǎng)，或者待測(cè)區(qū)域大多是非軸對(duì)稱的。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題提供一種可用于任意動(dòng)高壓流場(chǎng)壓力測(cè)量的錳銅-康銅復(fù)合拉氏壓力傳感器。
本實(shí)用新型的錳銅-康銅復(fù)合拉氏壓力傳感器，其特征在于它由幾何尺寸相同，形狀完全重合的錳銅箔和康銅箔復(fù)合而成，中間隔有絕緣層。
作為本實(shí)用新型傳感器的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的絕緣層為水溶性抗蝕干膜，所述錳銅箔和康銅箔的幾何形狀可為H型。所述錳銅箔和康銅箔的外表層壓有水溶性抗蝕干膜和聚脂薄膜作為外保護(hù)層。
利用本實(shí)用新型的錳銅-康銅復(fù)合拉氏壓力傳感器，可測(cè)量任意動(dòng)高壓流場(chǎng)中任意拉格朗日位置上壓力隨時(shí)間的變化過(guò)程，在軸對(duì)稱動(dòng)高壓流場(chǎng)中，康銅部分的信號(hào)不僅能配合錳銅部分的信號(hào)，得到壓力信號(hào)，而且還提供了該位置徑向位移的信號(hào)。在一維平面動(dòng)高壓流場(chǎng)中，康銅部分的信號(hào)可以監(jiān)測(cè)流場(chǎng)的一維平面性，從而確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正確性。


圖1為本實(shí)用新型傳感器實(shí)施例的正視圖；圖2為本實(shí)用新型傳感器實(shí)施例的俯視圖；圖3為圖2的局部放大圖；圖4為本實(shí)用新型傳感器輸出信號(hào)記錄曲線圖圖中a為錳銅部分輸出信號(hào)曲線；圖中b為康銅部分輸出信號(hào)曲線。
具體實(shí)施方式
如圖1～3所示，本實(shí)用新型的錳銅-康銅復(fù)合拉氏壓力傳感器，其特征在于它由幾何尺寸相同，形狀重合的錳銅箔1和康銅箔2復(fù)合而成，中間隔有絕緣層3。所述絕緣層3為水溶性抗蝕干膜。所述錳銅箔1和康銅箔2的幾何形狀為H。所述錳銅箔1和康銅箔2的外表層壓有水溶性抗蝕干膜4和聚脂薄膜5作為外保護(hù)層。
錳銅-康銅復(fù)合拉氏壓力傳感器，原則上是兩個(gè)空間位置完全重合的獨(dú)立傳感器，可加工成任意幾何形狀，如H型，∏型，O型和螺旋型等，但都是采用四端電路，其中兩端為電源端，電壓較高，由于錳銅和康銅之間的絕緣層很薄，必須采用同電位，同相位的供電方法，或同一電源供電方法，以保證任何時(shí)刻、任何位置，錳銅與康銅之間的電位差很小。另兩端為信號(hào)端，分別接記錄儀，分別記錄錳銅部分的輸出信號(hào)(見(jiàn)圖4曲線a)和康銅部分的輸出信號(hào)(見(jiàn)圖4曲線b)。
利用以下公式可得到壓力隨時(shí)間的變化曲線其中P(t)＝α×ΔR(t) (1)ΔR(t)=ΔR(t)mRmo-KmKc×ΔR(t)cRco----(2)]]>a為錳銅的壓阻系數(shù)，一般是壓力P的函數(shù)Km，Kc分別為錳銅和康銅的拉伸系數(shù)Rmo，Rco分別為錳銅和康銅的基電壓信號(hào)ΔR(t)m，ΔR(t)c分別為錳銅和康銅的測(cè)量電壓信號(hào)。
權(quán)利要求1.一種錳銅-康銅復(fù)合拉氏壓力傳感器，其特征在于它由幾何尺寸相同，形狀完全重合的錳銅箔和康銅箔復(fù)合而成，中間隔有絕緣層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錳銅-康銅復(fù)合拉氏壓力傳感器，其特征在于所述絕緣層為水溶性抗蝕干膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的錳銅-康銅復(fù)合拉氏壓力傳感器，其特征在于所述錳銅箔和康銅箔的幾何形狀為H。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的錳銅-康銅復(fù)合拉氏壓力傳感器，其特征在于所述錳銅箔和康銅箔的外表層壓有水溶性抗蝕干膜和聚脂薄膜作為外保護(hù)層。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的錳銅-康銅復(fù)合拉氏壓力傳感器，其特征在于所述錳銅箔和康銅箔的外表層壓有水溶性抗蝕干膜和聚脂薄膜作為外保護(hù)層。
專利摘要一種錳銅－康銅復(fù)合拉氏壓力傳感器，其特征在于它由幾何尺寸相同，形狀完全重合的錳銅箔和康銅箔復(fù)合而成，中間隔有絕緣層。利用本實(shí)用新型的錳銅－康銅復(fù)合拉氏壓力傳感器，可測(cè)量任意動(dòng)高壓流場(chǎng)中任意拉格朗日位置上壓力隨時(shí)間的變化過(guò)程，在軸對(duì)稱動(dòng)高壓流場(chǎng)中，康銅部分的信號(hào)不僅能配合錳銅部分的信號(hào)，得到壓力信號(hào)，而且還提供了該位置徑向位移的信號(hào)。在一維平面動(dòng)高壓流場(chǎng)中，康銅部分的信號(hào)可以監(jiān)測(cè)流場(chǎng)的一維平面性，從而確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正確性。
文檔編號(hào)G01L5/14GK2687645SQ200320114250
公開(kāi)日2005年3月23日 申請(qǐng)日期2003年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月1日
發(fā)明者浣石, 黃風(fēng)雷 申請(qǐng)人:湖南大學(xué)