Нсразрутающий контроль парами! рок электропневматнческих преобразователей на основе использования метода волы-фарадной характеристики

Неразрушающий контроль параметров ЭПП осуществлялся на основе программного обеспечения, представленного выше (рис. 3.1 — 3.4) по результатам снятия его вольт-фарадных характеристик.

Некоторые результаты представлены ниже. В таблице 5.1.3.1. приведены эксперимен тальные данные по зависимости емкости ЭПП от напряжения, поданного на него. Измерения проводились по схеме, показанной на рис. 2.2.1.

Таблица 5.3.1.1.

Зависимость емкости ЭПП от напряжения (воздушное давление питания отключено).

11ри вводе этих данных программа сразу пересчитывает значения с учетом паразитных емкостей в соответствии с формулой (2.2.3) и после выбора порядка аппроксимации строит экспериментальную волы-фарадную характеристику, рис. 5.1.3.1. Исходные данные об исследуемом ЭПП показаны на рис. 5.1.3.2.

Рис. 5.1.3.1. Экспериментальные результаты исследования ЭПП.

Рис. 5.1.3.2. Данные об ЭПП и параметрах измерительного устройства.

В программе нет возможности учесть наличие отверстия в противозлектродс для сопла. Поэтому, учитывая малость этого размера по сравнению с размером самою тянущего электрода, считалось, что он является кругом радиуса а=20мм. Диаметр мембраны, закрепленной на стойках, составлял при этом Ь=22 мм.

После нажатия кнопки «Старт» производится расчет наиболее интересных параметров ЭПП — толщины рабочего воздушного зазора, значения поверхностного потенциала, натяжения мембраны и ее прогиба рис. 5.1.3.3 (левый столбец) и их погрешностей (правый столбец) и строится расчетная вольт-фарадная характеристика, соответствующая этим параметрам, рис. 5.1.3.4.

Рис. 5.1.3.3. Результаты расчета парамсгров электретного ЭПП.

В приведенном в качестве примера ЭПП рабочий зазор оказался 0,474 мм (см. рис. 5.1.3.3). Эго несколько превышает оптимальные значения, поэтому зазор может быть уменьшен — отрегулирован с помощью микрометрического регулировочного винта, рис. 5.1.1.3. Натяжение мембраны этой процедуре не препятствует — используется вялая мембрана — из данных рис. 5.1.3.3 видно, что се натяжение составляет всего 0,587 Н/м, причем расчешое значение погрешности больше самого натяжения. Эго подтверждает, что фактически мембрана не натянута, а ее слабо выраженные упругие свойства обеспечены собственной небольшой жесткостью. Поэтому полученное значение натяжения имеет в данном случае некоторый эффективный характер — фактически соответствующий упругому коэффициенту мембраны. Следует отметить, что процедура определения значения поверхностного потенциала электрета и толщины зазора позволяет найти их в данном случае с достаточно высокой точностью. В ЭПП к мембране не предъявляются требования, связанные с упругостью — в положение равновесия при отсутствии управляющего напряжения мембрану возвращает воздушная струя.

Рис. 5.1.3.4. Результаты расчета параметров ЭПП и его расчетная вольт-фа ради ая характеристика в диапазоне измерений в режиме «11араметры неизвестны».

Для проверки правильности расчета по формулам (1.13) и (2.1.10) в режиме «Параметры известны» строится вольт-фарадная характеристика при рассчитанных выше значениях параметров ЭПП. Результаты приведены на рис. 5.1.4.3.5.

Рис. 5.1.3.5. Расчетная вольт-фарадная характеристика электретного ЭПП в режиме «Параметры.

известны".

Сравнение вольт-фарадных характеристик, показанных на рис. 5.1.3.1, 5.1.3.4 и 5.1.3.5 позволяет заключить, что искомые параметры определены правильно.