Исследование температерных погрешностей мембранных коробок и метода их компенсации с помощью биметалла, страница 3

чувствительности

мембранной коробки

К числу основных требований, предъявляемых к упругим чувствительным элементам, относится также стабильность их харак­теристики при изменении условий окружающей среды во времени. Нестабильность деформации упругого ЧЭ может быть вызвана упругим последействием и упругим гистерезисом.

Пусть давление, действующее на упругий элемент, изменяется от нуля до максимального значения   Р_max (рис. 3).

Рис. З. Влияние упругого последействия (а) и упругого гистерезиса (б) на характеристику мембраны.

С увеличением нагрузки упругий элемент деформируется и при достижении нагрузки, равной   Р_max , величина ходи ЧЭ будет равна   W_max. Если нагрузка от минимальной до максимальной по­вышается за небольшой промежуток времени, то после прекращения ее изменения упругий элемент будет продолжать деформироваться. Дополнительная деформация   W_п , которая имеет место после пре­кращения роста нагрузки, называется упругим последействием. Возникновение ее можно объяснить инерционностью материала упругого элемента, который не может в полной мере мгновенно отреагировать на данное изменение нагрузки. Величина   W_п зависит от скорости изменения нагрузки и пропорциональна ей. Аналогично, при уменьшении нагрузки до нуля упругий элемент не сразу вернется в первоначальное положение, а останется деформированным: нулевого по­ложения он достигнет лишь через некоторое время.

Если нагрузку, действующую на упругий элемент, повышать до максимальной с очень малой скоростью, а потом также медленно уменьшать до нуля, то и в этом случае характеристика упругого ЧЭ при увеличении нагрузки (прямом ходе ЧЭ) и уменьшении ее (обратном ходе ЧЭ) не будет совпадать (рис. 3,б). Это явление носит название упругого гистерезиса, а величина ошибки от гистерезиса определяется отрезком W_п.

Явление упругого гистерезиса объясняется потерями энергии, полученной чувствительным элементом, но преодоление внутреннего трения в его материале при упругой деформации его кристалличес­кой решетки.

На практике при работе упругого элемента гистерезис и последействие проявляются одновременно. Отрезок   ΔW   (рис. 3,а) показывает суммарную погрешность от гистерезиса и последейст­вия при нагрузке   Р₁.  Эта погрешность называется вариацией.