ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ РАЗМЕРОВ МЕМБРАННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ДАТЧИКОВ ПУТЕМ ИЗМЕРЕНИЯ УПРУГИХ МОДУЛЕЙ РЕЗОНАНСНЫМ МЕТОДОМ

Аннотация

. Внедрение в телекоммуникационные сети концепции Интернета вещей вызвало бурный рост числа новых конструкций и технологий изготовления надежных в работе датчиков физических величин, в частности, сенсоров давления и смещения. Для определения оптимальных размеров и отбраковки ненадежных рабочих элементов мембранных датчиков давления и смещения исследована зависимость частоты собственных поперечных колебаний пластин двухфазной стали от их длины. Экспериментальные значения частот пластин фиксированной толщины и различной длины определяли резонансным методом. Результаты измерений обрабатывались с помощью компьютерной программы Spectra PLUS. Аналитическая зависимость частоты колебаний свободной пластины от длины для фиксированной толщины пластины выражается степенной функцией. Теоретические значения частот хорошо согласуются с экспериментальными данными для пластин длиной 70 – 100 мм. Однако для длин менее 30 мм наблюдается существенное расхождение экспериментальных и расчетных данных. Это может объясняться трудностями в получении стабильных колебаний. Деформация пластин знакопеременным изгибом уменьшает частоту собственных колебаний пластин за счет зарождения и развития в объеме материала пластин остаточных дефектов в виде микропор и микротрещин. Это демонстрируют прямые наблюдения микроструктур методами электронной микроскопии.