Obraz0 (5)

152

152

2400 c 200 bar

Dotychczas czujniki u zwane do pomiarów w obrębie komory spalania wykonywane były jako chłodzone wodą, gdyż nagrzewanie kwarcu naturalnego powyżej temperatury 200°C powoduje zmianę jego oporności własnej i spadek stałej piezoelektrycznej, a przy przekroczeniu temperatury' 573°C następuje zanik właściwości prezoclektrycznych. Ze w-zględu na zachow'anie dużej liniowości wskazań temperatura stosu płytek kwarcowych nie powinna przekraczać około 40°C.

Rys. 10.6. Naprężenia cieplne i dopuszczalna temperatura czujnika do pomiaru ciśnienia w komorze spalania (czujnik chlodzony/niechłodzony)

Zastosowanie w latach dziewięćdziesiątych do budowy czujników' ciśnienia sztucznego kwarcu (Ga-P0₄), który’ charakteryzuje się czystszą siecią krystaliczną i zachowuje swoje właściwości (głównie liniowość wskazań) w' znacznie wyższej temperaturze, zarówno umożliwiło zwiększenie zakresu dopuszczalnych ciśnień i częstotliwości pracy, jak i pozwoliło na znaczne zmniejszenie wielkości samego przetwornika przez wyelrminow'anie płaszcza chłodzenia wodnego; temperatura stosu kryształów może osiągać 400°C, a utrata liniowości wskazań nie przekracza 1-^2%. Testy wykazały możliwość pracy nawet w temperaturze 500°C [32],

W tablicy 10.1 zostały' zestawione podstawowe parametry czujników ciśnienia produkowanych przez firmę specjalizującą się w' produkcji aparatury do badań silnikowych AVL-Graz. W obszarze zaciemnionym umreszczono czujniki bez chłodzenia wodnego: czujniki typu GM11, GM/GU12 oraz GU21 przeznaczone są do zastosowania w zakresie wysokiej temperatury', głównie do pomiarów w komorze spalania, przy czym czujniki typu 12 i 21 są rozwiązaniami najnowszymi o zwiększonej czułości. Czujniki drugiej grupy (8QP, 12QP, Qx32 i Qx42) zawierają naturalny kwarc i w związku z tym wymagają chłodzenia. Mimo większych wymiarów są one także używane do pomiarów w komorze spalania, gdyż ze względu na dużą czułość (1 K68 pC/bar) zapewniają znaczną dokładność pomtaru ciśnienia, choć są bardziej wrażliwe na wysokie częstotliwości. Niechłodzonc czujniki trzeciej grupy przeznaczone są do pomiaru dużych ciśnień w układach wtryskowych wysokociśnieniowych i z zasady są montowane w przelotowym adapterze zakładanym na przewód wtryskowy. Czujniki tego typu mogą być wykorzystywane do pomiaru ciśnienia na maksymalnym poziomie 2 500^-10 000 bar (Kistler, typ 62xx) [31],