Область применения
Резонатор предназначен для работы в составе прецизионных электронных датчиков, манометров и контроллеров давления с частотным выходным сигналом в качестве преобразователя текущих значений давления в частоту.
Устройство
РКМА-Р-4 – манометрический резонатор, состоит из мембраны 3, на которой жестко закреплен силочувствительный пьезорезонансный элемент в виде сдвоенного камертона изгибных колебаний. Пьезоэлемент находится в вакуумированной полости, образованной прокладкой 2 и крышкой резонатора 1. Все детали резонатора выполнены из монокристаллического кварца. Под действием давления мембрана прогибается, растягивая или сжимая силочувствительный пьезоэлемент, при этом происходит изменение резонансной частоты РКМА-P-4, связанное с действующим давлением функцией преобразования. Измеряемое давление подается через штуцер, вклеенный эпоксидным клеем в дополнительную крышку.
Возможности
- Высокая разрешающая способность и точность;
- Высокая долговременная стабильность кварца;
- Радиационная стойкость;
- Низкая воспроизводимая температурная зависимость в широком диапазоне рабочих температур (-60…+85°C);
- Может использоваться в прецизионных датчиках абсолютного давления с низким энергопотреблением.
Выпускается стандартный ряд РКМА-Р, отличающийся конструктивными особенностями и диапазонами рабочих давлений.
Технические и эксплуатационные характеристики (при нормальных климатических условиях)
ПАРАМЕТРЫ |
ЗНАЧЕНИЯ |
ВЕЛИЧИНЫ |
||||
Электрические характеристики |
||||||
Модель резонатора |
РКМА-Р-4 |
|||||
Диапазон частот, FO |
40,000…48,000 |
кГц |
||||
Динамическое сопротивление тип./макс., RК |
120 / 200 |
кОм |
||||
Уровень возбуждения макс., W |
4,0 |
мкВт |
||||
Сопротивление изоляции, IR |
100 |
МОм |
||||
Функция преобразования |
||||||
Прямая: F(P)=FO +A1 x P +A2 x P2+ A3 x Р3, где: F(P) – частота резонатора при текущем значении давления P (Гц); Обратная: P(F)=BO +B1 x (F-F0) +B2 x (F-F0)2+ B3 x (F-F0)3, где: P(F) – значение давления, соответствующее текущему значению частоты резонатора F(МПа); |
||||||
Общие характеристики |
||||||
Диапазон рабочих температур, TOPR (тип./макс.) |
-60…+85 / -269…+180** |
°C |
||||
Температурная погрешность в интервале рабочих температур при Р=0,1МПа, не более |
±35 |
Гц |
||||
Разрешающая способность |
0,005 (0,1) |
Гц (ppm) |
||||
Старение за 1-й год/10 лет макс. |
± 15 / ± 40 |
ppm |
||||
Вибрационная устойчивость (вибрация от 10 до 2000 Гц с ускорением 5g в течение 8 часов), DF/F0 |
±5 max |
ppm |
*коэффициенты функции определяются при индивидуальной градуировке, с подключением РКМА-P-4 к автогенератору.
** при заказе необходимо указать требуемый диапазон рабочих температур.
Для компенсации температурной погрешности в составе измерительного устройства рекомендуется применять термочувствительный кварцевый резонатор РКТ206.
На основе РКМА-Р-4 разработаны и производятся прецизионные электронные преобразователи, манометры и контроллеры давления (с возможностью компенсации температурной погрешности) класса точности до 0,01.
Обратная функция преобразования с температурной компенсацией:
Р(Fp, T) = C0 + C1 × (T - T0) + C2 × (T - T0)2 + C3 × (Fp - Fp0) + C4 × (Fp - Fp0)2 + C5 × (Fp - Fp0) × (T - T0)
где Fp – текущее значение частоты резонатора РКМА-P-ОС-21 (Гц);
T – текущее значение температуры (oC);
T0, Fp0, C0, C1, C2, C3, C4, C5 – коэффициенты функции преобразования, определяемые в результате градуировки.
Чертежи
Основной вариант исполнения резонатора кварцевого манометрического абсолютного давления РКМА-Р-4:
РКМА-Р-4 имеет термомеханическую развязку-крышку, которой клеится к поверхности корпуса датчика.
Внешние размеры
ВЕЛИЧИНЫ: миллиметры
РКМА-Р-4
1- Крышка; 2 - Прокладка; 3 - Мембрана; 4 - Контактные площадки.
Интервалы рабочих давлений
Верхняя граница |
ВЕЛИЧИНА |
Чувствительность (линейный коэффициент A1 ± 5...20% ВПИ)* |
ВЕЛИЧИНЫ |
Габаритные размеры, не более |
ВЕЛИЧИНЫ |
|
РКМА-0,1-4 |
0,1 |
МПа |
22000 |
Гц/МПа |
26 х 24 х 4,0 (6,0) |
мм |
РКМА-0,25-4 |
0,25 |
10000 |
26 х 24 х 4,2 (6,2) |
|||
РКМА-0,4-4 |
0,4 |
7800 |
26 х 24 х 4,3 (6,3) |
|||
РКМА-0,6-4 |
0,6 |
2800 |
26 х 24 х 4,6 (6,6) |
|||
РКМА-1,0-1 (3;4) |
1,0 |
2100 |
26 х 24 x4,1 (6,1) |
Дополнительные материалы
При выборе манометрических резонаторов РКМА-Р (где Р - верхний предел измеряемого давления) необходимо обратить внимание на:
1) диапазон измеряемых давлений;
2) требуемую точность измерения;
3) агрессивность среды, давление которой необходимо измерить;
4) температуру окружающей среды;
5) параметры вибрации аппаратуры, в которой предполагается использовать резонатор.