Пьезоэлектрический датчик давления: как работает прибор для измерения температуры

Как устроен реостатный датчик давления

Принципиальная схема датчика представлена ​​на рисунке.

Жидкость под давлением воздействует на мембрану 1, деформация которой передается рычажным механизмом на курсор 2. Движение курсора вызывает изменение сопротивлений ветвей c и d, соединенных посредством мостовой измерительной схемы.

Индуктивный датчик давления

Схема индуктивного датчика давления представлена ​​на рисунке.

Перед действием давления мембрана 1 деформируется и увлекает за собой присоединенный сердечник 2. В этом случае наблюдается изменение индуктивной связи между обмотками дифференциального преобразователя-трансформатора. Это изменение регистрируется измерительным оборудованием.

Тензометрический датчик

На рисунке представлена ​​принципиальная схема тензометрического датчика для измерения давления.

Тензодатчики 1 приклеены к корпусу в двух перпендикулярных направлениях. Корпус деформируется под действием давления, эта деформация вызывает изменение сопротивления тензодатчиков проводов, в результате чего возникает дисбаланс в цепи моста, к которому подключаются датчики.

Показания датчика калибруются с помощью эталонного манометра.

Пьезоэлектрические датчики давления

Схема пьезоэлектрического датчика давления представлена ​​на рисунке.

Давление жидкости действует на мембрану, которая деформируется. Диафрагма сжимает кристалл, это приводит к появлению на его плоскостях разности потенциалов.

Емкостной датчик

На рисунке представлена ​​принципиальная схема емкостного датчика.

Между конденсаторами параллельно установлена ​​металлическая диафрагма. Электроды закреплены на диафрагме, питание которой обеспечивает высокочастотный генератор.

В сильфон подается жидкость, которая под давлением деформирует мембрану. Деформация диафрагмы вызывает изменение емкости конденсаторов.

Разновидности, устройство и принцип работы

В процессе развития и совершенствования технологий датчик температуры как измерительный прибор претерпел множество изменений и обновлений. По этой причине сегодня они представлены в большом количестве, которое можно разделить по нескольким критериям. Итак, в зависимости от способа передачи и отображения данных об измерениях температуры они делятся на цифровые и аналоговые. Цифровые устройства представляют собой более современное решение, поскольку информация, содержащаяся в них, отображается на дисплее и передается по электронным каналам связи, аналоговые имеют шкалу отображения данных, электрический или механический способ передачи измерений.

В зависимости от принципа работы все датчики можно разделить на:

• термоэлектрический;
• полупроводник;
• пирометрический;
• термостойкие;
• акустический;
• пьезоэлектрический.

Термоэлектрические

Работа термоэлектрического датчика основана на принципе термопары (см. Рисунок 1): все металлы имеют определенную валентность (количество свободных электронов на внешних атомных орбитах, которые не участвуют в жестких связях). Под воздействием внешних факторов, которые придают дополнительную энергию свободным электронам, они могут покинуть атом, создавая движение заряженных частиц. В случае объединения двух металлов с разным потенциалом высвобождения электронов и последующего нагрева перехода возникает разность потенциалов, называемая эффектом Зеебека.

Рис. 1. Устройство термопары

На практике используется несколько типов термоэлектрических датчиков температуры, поэтому согласно п.1.1 ГОСТ Р 50342-92 их делят на:

• вольфрам-вольфрам-рений (TBR) — используются в средах с высокой рабочей температурой порядка 2000 ° C;
• платина-родий-платина-родий (TPR) — отличаются высокой себестоимостью и высокой точностью измерений, используются в лабораторных измерениях;
• платино-родий-платиновый (ТПП) — оснащен металлической защитной трубкой и керамической изоляцией, имеет высокий температурный предел;
• хромель-алюмель (ТХА) — широко применяется в промышленности, способен работать в диапазоне температур до 1200 ° C, используется в кислых средах;
• хромель-копель (ТЧК) — характеризуется показателем средней температуры, устанавливается только в неагрессивных средах;
• кромель-константан (ТСА) — актуальны для смесей сжиженных газов и аэрозолей нейтрального или слабокислого состава;
• никросил-низиловые (ТНН) — используются для устройств в среднетемпературном диапазоне, но имеют длительный срок службы;
• медь-константан (ТМК) — характеризуется наименьшим пределом измерения до 400 ° C, но устойчив к влаге и некоторым категориям агрессивных сред;
• железный константан (ТСХ) — используются в среде со сжиженной атмосферой или пустым пространством.

Такое разнообразие датчиков температуры на основе термопар позволяет охватить любую сферу деятельности человека.

Полупроводниковые

Они сделаны на основе кристаллов с определенной вольт-амперной характеристикой. Такие датчики температуры работают в режиме полупроводникового переключателя, аналогично классическому биполярному транзистору, где степень нагрева сравнима с подачей потенциала на базу. По мере повышения температуры полупроводниковый датчик начинает выдавать более высокое значение тока. Обычно сам полупроводник не используется для измерения нагрева, а подключается через схему усилителя (см. Рисунок 2).

Рис. 2. Подключение полупроводникового датчика через усилитель

Они отличаются широким диапазоном измерений и возможностью настройки датчика в соответствии с рабочими параметрами оборудования. Это высокоточный тип, мало зависящий от продолжительности операции. Имеют небольшие габариты, благодаря чему легко устанавливаются в схемы, радиоэлементы и т.д.

Пирометрические

Они работают за счет специальных датчиков — пирометров, которые позволяют фиксировать малейшие колебания температуры рабочей поверхности любого объекта. Сам чувствительный элемент представляет собой матрицу, которая реагирует на определенную частоту температурного диапазона. Этот принцип лежит в основе измерений с помощью бесконтактного термометра, получившего распространение во время борьбы с коронавирусом. Кроме того, их использование активно используется для проверки тепловизионных изображений элементов конструкций, оборудования, зданий и сооружений.

Рис. 3. Принцип работы пирометрического датчика

Терморезистивные

Такие датчики температуры изготавливаются на основе терморезисторов — устройств с определенной зависимостью сопротивления от степени нагрева основного материала. При повышении температуры изменяется и проводимость резистора, так что вы можете следить за состоянием желаемого объекта.

Основным недостатком терморезистивного датчика является небольшой диапазон измеряемой температуры, но он способен обеспечить хороший шаг измерения и высокую точность до десятых и сотых градуса Цельсия. По этой причине их часто включают в схему с помощью усилителя, расширяющего рабочие пределы.

Акустические

Акустические датчики температуры работают по принципу определения скорости передачи звуковых волн на основе температуры материала или поверхности. Сам датчик сравнивает скорость звука, генерируемого источником, которая будет различаться в зависимости от степени нагрева (см. Рисунок 4). Этот тип является бесконтактным и позволяет проводить измерения в труднодоступных местах или на объектах повышенной опасности.

Рис. 4. Звуковой датчик температуры

Пьезоэлектрические

Работа датчика основана на влиянии распространения колебаний кристалла кварца на прохождение электрического тока. Но, в зависимости от температуры окружающей среды, частота колебаний кристалла также будет меняться. Принцип фиксации температурных изменений заключается в измерении частоты вибрации и последующем сравнении ее с установленной калибровкой номиналов для различных температур.

Что такое пьезоэлектрический эффект

В 19 веке, в 1880 году, братья Кюри провели эксперимент, в ходе которого образовывался электрический разряд при приложении давления к кварцу или другим типам кристаллов. Позже это явление получило название пьезоэлектрического эффекта. Греческое слово «пьезо» в русском переводе означает сжатие. Некоторое время спустя те же ученые открыли явление обратного пьезоэлектрического эффекта, который представляет собой механическую деформацию кристалла под действием электрического поля. Это явление используется в электронных устройствах, где необходимо распознавать и преобразовывать аудиосигналы.

Исследование пьезоэлектрического материала

Пьезоэлектрический эффект был открыт братьями Жаком и Пьером Кюри в 1880 году, которые заметили, что некоторые материалы генерируют электрический ток при деформации. Материал, преобразующий механическую деформацию или силу в электрический ток или напряжение, известен как пьезоэлектрический эффект.

Повседневные примеры силы или стресса — это движения человека, а вибрации — это различные типы механического напряжения. При определенном расположении молекулы прижимаются друг к другу, близость одного атома к другому изменяется настолько, что меняется конфигурация валентных электронов. Когда давление сбрасывается, электроны возвращаются в исходное положение. Когда провода соединены с пьезоэлектрическим материалом, электроны могут использоваться для создания тока. Пьезоэлектрический материал чаще всего состоит из цирконата-титаната свинца.

Пьезоэффект обладает двумя свойствами:

• во-первых, пьезоэлектрический эффект — это обратимый процесс в том смысле, что материалы, которые демонстрируют прямой пьезоэлектрический эффект (внутреннее генерирование электрического заряда в результате приложенной силы)
• во-вторых, он также проявляет обратный пьезоэлектрический эффект (внутреннее генерирование механической деформации в результате приложенного электрического поля).

Пьезоматериалы в напольной плитке

В этих типах применений используются специальные напольные плитки, которые могут обнаруживать вибрации, под которыми размещаются пьезоэлектрические материалы. Когда пьезо обнаруживает движение, они вырабатывают электричество. Эти типы полов устанавливаются в местах, где ожидается большое скопление людей, таких как вокзалы, автобусные станции, аэропорты, торговые центры, пешеходные дорожки и т.д. Когда люди наступают на такую ​​напольную плитку, из-за пьезоэлектрического эффекта накапливается небольшой заряд и генерируется энергия. Энергия, вырабатываемая на человека, мала, но если количество проходов по таким плиткам разных людей велико, энергия, производимая им, увеличивается.

Когда человек наступает на такую ​​плитку, пьезоэлектрический кристалл под плиткой ощущает механическое напряжение, и это вызывает накопление электрического заряда на поверхности кристалла, который можно собирать с помощью электродов. Генерируемая энергия может накапливаться конденсатором, и эта энергия может передаваться по мере необходимости.

Япония уже начала эксперименты с использованием пьезоэлектрического эффекта для получения энергии. Специальную плитку на полу уложили на двух самых загруженных станциях столицы. Карты установили перед входом в кассу. Таким образом, каждый раз, когда пассажир проезжает определенное место, генерируется небольшая вибрация, которая может храниться в виде энергии.

Дорога для питания уличных фонарей

Строительство дорог специального типа, которые вырабатывают электричество, просто проезжая по ним. Движение по существующим дорогам может генерировать электричество с помощью пьезоэлектрического эффекта.
План строительства специальных типов дорог, вырабатывающих электроэнергию, является уникальным приложением в методологии сбора электроэнергии. Эта система работает за счет встраивания в дорогу небольших пьезоэлектрических кристаллов. Даже если одна машина генерирует небольшой заряд, 1-километровый участок этой дороги может генерировать около 400 Вт, которых достаточно для питания уличных фонарей. Если бы такую ​​систему установили на очень длинном участке шоссе, она бы вырабатывала достаточно энергии для станции технического обслуживания.

Движение на автомагистралях является постоянным 24 часа в сутки. Суммарную силу, прилагаемую транспортными средствами, движущимися по поверхности дороги, можно рассчитать, рассматривая среднее количество транспортных средств, проезжающих через заданную точку в заданный период времени. Обследование, проведенное в Израиле, показало, что автомобиль весом около 5 тонн может генерировать 2000 Вт, а группа генераторов на километр может вырабатывать 400 кВтч энергии. Если 600 автомобилей проезжают по этой дороге в течение часа, то он может включиться до 600-800 домов.

Танцполы

Пьезоэлектрический эффект также можно использовать на танцполах, дорогах и вокзалах. Когда пол сжимается ногами танцоров, пьезоэлектрический материал входит в контакт и генерирует около 2-20 Вт электроэнергии. Производство электричества зависит от силы ног. Постоянное сжатие пьезоэлектрических кристаллов генерирует небольшое количество энергии, которая может питать расположенные маломощные устройства.

Пьезоэлектрогенерация внутри каблука обуви

Так же, как плитка, улицы, танцполы, мы пытаемся генерировать энергию из наших повседневных движений, устанавливая пьезоэлектрические кристаллы в нашу обувь. В этой обуви пьезоэлектрические кристаллы размещаются на задней части обуви возле пятки.
Следовательно, на каждом этапе пьезоэлектрический кристалл будет подвергаться давлению, которое, в свою очередь, может генерировать достаточно энергии для питания сотовых телефонов.

Если эти ботинки перемещаются ежедневно, они могут вырабатывать достаточно электроэнергии для зарядки небольших электронных устройств или гаджетов.

Выработка энергии с пешеходных дорожек

Дорожка — это наиболее распространенное место, куда мы вставляем пьезоэлектрическую плитку, чтобы генерировать небольшое количество энергии, когда человек наступает на нее. Генерируемый заряд сохраняется в батарее, и, таким образом, этот накопленный заряд может использоваться для зарядки маломощных электронных устройств.

Железнодорожные пути

Железнодорожные пути — важное место, которое отвечает за выработку большого количества энергии, поскольку поезда оказывают огромное давление на железнодорожные пути. Пьезоэлектрические кристаллы, встроенные в железнодорожные пути, где колеса соприкасаются с путями, испытывают чрезмерное давление из-за массы поездов, поэтому накапливается больше энергии.

Физические свойства пьезоэффекта

В ходе исследований было установлено, что пьезоэлектрический эффект присущ кварцу, турмалину и другим кристаллам природного и искусственного происхождения. Список таких материалов постоянно расширяется. Если какой-либо из этих кристаллов сжимается или растягивается в определенном направлении, на отдельных гранях появляются электрические заряды с положительными и отрицательными значениями. Разница потенциалов в этих зарядах будет незначительной.

Чтобы понять природу пьезоэлектрического эффекта, необходимо соединить электроды друг с другом и разместить их на гранях кристалла. Когда вы на короткое время сжимаете или растягиваете цепь, образованную электродами, вы можете заметить формирование короткого электрического импульса. Именно он является электрическим и физическим проявлением пьезоэлектрического эффекта. Если кристалл находится под постоянным давлением, импульс не появится. Это свойство кристаллических материалов широко используется при производстве высокоточных чувствительных инструментов.

Одно из достоинств пьезоэлектрических кристаллов — их высокая упругость. По окончании действия силы деформации эти материалы, лишенные инерции, принимают свою первоначальную форму и объем. При приложении новой силы или изменении ранее приложенной силы в этом случае мгновенно формируется другой импульс тока. Это свойство, известное как прямой и обратный пьезоэлектрический эффект, успешно используется в устройствах, регистрирующих очень слабые механические колебания.

В начале открытия пьезоэлектрического эффекта решение такой проблемы было невозможно из-за малого тока в колеблющейся кристаллической цепочке. В современных условиях ток можно многократно усилить, а некоторые типы кристаллов обладают достаточно высоким пьезоэффектом. Получаемый ими ток не требует дополнительного усиления и свободно передается по проводам на значительные расстояния.

Прямой и обратный пьезоэффект

Все рассмотренные выше кристаллы обладают свойствами прямого и обратного пьезоэффекта. Это свойство присутствует одновременно во всех подобных материалах — с моно- и поликристаллической структурой. Обязательным условием является их предварительная поляризация при кристаллизации под действием сильного электрического поля.

Чтобы понять, как работает прямой пьезоэлектрический эффект, необходимо поместить между металлическими пластинами кристалл или керамический материал. Генерация электрического заряда происходит в результате приложенной механической силы — сжатия или растяжения.

Значение полной энергии, полученной внешней механической силой, будет суммой энергий упругой деформации и заряда емкости элемента. Поскольку пьезоэлектрический эффект обратим, происходит специфическая реакция. Прямой пьезоэлектрический эффект приводит к возникновению электрического напряжения, которое, в свою очередь, под действием противоположного эффекта вызывает деформации и механические напряжения, противодействующие внешним силам. За счет этого повысится жесткость элемента. При отсутствии электрического напряжения обратный пьезоэлектрический эффект также будет отсутствовать и жесткость пьезоэлемента будет уменьшаться.

Таким образом, обратный пьезоэлектрический эффект заключается в механической деформации материала — расширении или сжатии под действием приложенного к нему напряжения. Эти элементы функционируют как своего рода мини-аккумулятор и используются в гидролокаторах, микрофонах, датчиках давления и других чувствительных инструментах и ​​устройствах. Свойства обратного эффекта широко используются в миниатюрных слуховых аппаратах сотовых телефонов, гидроакустических датчиках и медицинских ультразвуковых датчиках.

Виды пьезоэлектрических материалов

Основное свойство таких материалов — способность вырабатывать электричество за счет сжатия или растяжения, то есть деформации.

Все используемые на практике материалы классифицируются следующим образом:

• Кристаллы. В его состав входят кварц и другие виды природных образований.
• Керамические изделия. Это группа искусственных материалов. Типичными представителями являются титанат цирконата свинца — ЦТС, а также титанат бария и ниобат лития. Они обладают более ярким пьезоэлектрическим эффектом, чем натуральные материалы.

Если сравнить PZT и кварц, можно увидеть, что при одинаковой деформации искусственный элемент создает большее напряжение. Под действием обратного пьезоэлектрического эффекта он деформируется, соответственно, сильнее, когда к нему прикладывается то же напряжение, что и у кварца. Благодаря своим качествам искусственные материалы широко используются в конструкции керамических конденсаторов, ультразвуковых преобразователей и других электронных устройств.

Использование пьезоэффекта на практике

Пьезоэлектрические свойства кристаллов и материалов искусственного происхождения успешно применяются в различных областях. Примеры включают ультразвуковую дефектоскопию, которая позволяет обнаруживать дефекты в металлических конструкциях, электромеханические преобразователи, радиочастотную стабилизацию, различные датчики и другие устройства.

В электротехнике широко используется обратный пьезоэлектрический эффект, связанный с деформацией кристалла под действием приложенного напряжения. В случае наложения на кристалл электрических колебаний с частотой звука, в нем возникнут колебания той же частоты с выбросом звуковых волн в окружающее пространство. Поэтому тот же кристалл можно использовать не только как микрофон, но и как динамик.

Все пьезоэлектрики имеют собственную частоту механических колебаний. Они наиболее выражены, когда совпадают с частотой приложенного напряжения. Эта суперпозиция колебаний известна как электромеханический резонанс. Это свойство позволило создать различные типы пьезоэлектрических стабилизаторов, поддерживающих постоянную частоту в генераторах непрерывных волн.

Точно такая же реакция наблюдается при действии механических колебаний с частотой, совпадающей с собственными колебаниями кристалла. Подобный эффект и его применение позволили создать акустические устройства, способные выделять из всей массы звуков только те, которые необходимы для конкретных целей.

При изготовлении приборов и устройств твердые кристаллы не используются. Их распиливают на плиты со строгой ориентацией кристаллографических осей. Пластины изготавливаются определенной толщины в зависимости от типа резонансной частоты вибрации, которую вы хотите достичь. Они сочетаются со слоями металла, и в результате рождается законченный пьезоэлемент.

Определение пьезоэлектрического датчика

Этот датчик работает по принципу пьезоэлектричества, когда электрическая энергия генерируется за счет механического давления на материал. Не все материалы пьезоэлектрические. В PD используются несколько типов пьезоэлектрических материалов: в основном это монокристаллы природного кварца и искусственная пьезокерамика.

Кварц — природный минерал, поэтому такие пьезоэлектрические преобразователи, как правило, имеют невысокую стоимость. Турмалин, полудрагоценная форма кварца, имеет чувствительность менее микросекунды и полезен для измерения очень быстрых переходных процессов. Он может обеспечить как хорошую линейность, так и низкую температурную чувствительность. Такие устройства используются для высокоточных измерений и дороги.

Пьезоэлектрический датчик измеряет физические величины: ускорение и давление. Датчик давления или пьезометрический датчик и ускорение работают по тому же принципу, что и пьезоэлектричество. Разница между ними заключается в возможности воздействия на чувствительный элемент.

Принцип работы

Пьезоэлектрический кристалл помещается между двумя металлическими пластинами, которые находятся в идеальном равновесии, даже если они не расположены симметрично. Пластины прикладывают к материалу механическое напряжение или силу, из-за чего электрические заряды кристалла неуравновешиваются.

На его противоположных сторонах создается избыточный положительный и отрицательный заряд. Металлическая пластина накапливает эти заряды, создавая напряжение и ток, тем самым преобразуя механическую энергию в пьезоэлектричество.

Важно! Когда к мембране прикладывается давление, пьезоэлектрический материал заряжается и начинает генерировать электрический ток с напряжением, пропорциональным входному давлению. Такие устройства также известны как датчики потока.

Технические характеристики пьезокерамического датчика

При определении пьезоэлектрического эффекта важно понимать поведение кристаллов. Они могут воздействовать на продольные или поперечные силы и нечувствительны к электрическим полям и электромагнитному излучению. Они обеспечивают линейный отклик в очень широком диапазоне температур, что делает их идеальными измерительными приборами для суровых климатических условий.

Основные характеристики пьезоэлектрических датчиков:

1. Широкий диапазон измерения, он может измерять давление от 0,7 кПа до 70 МПа.
2. Чувствительность (S): характеризует изменение выходного сигнала y по отношению к сигналу, вызвавшему изменение ∆x: S = ∆y / ∆x.
3. Надежность — способность ПД сохранять характеристики в определенных пределах при заданных условиях эксплуатации.
4. Значение импеданса ≤500 Ом.
5. Диапазон температур от -20 ° C до + 60 ° C.
6. У PD очень низкая температура пайки.

Важно! Из-за своей высокой гибкости кварц является предпочтительным материалом для фотодиода. Кроме того, некоторые особенности пьезоэлектрических первичных счетчиков включают порог срабатывания, ошибки, время индикации.

Пьезокерамический датчик имеет ряд преимуществ, таких как:

1. Высокая частотная характеристика, гарантирующая обнаружение даже слабых сигналов за короткие промежутки времени.
2. Высокая переходная характеристика: они могут обнаруживать события за микросекунды и обеспечивать линейный выходной сигнал.
3. Высокая мощность, измеряемая электронным способом.
4. Небольшие размеры и прочная конструкция.

К недостаткам таких ФП можно отнести повышенную чувствительность к колебаниям температуры, что требует использования специальных кабелей и систем усиления.

Поскольку использование таких ФР в промышленности требует их точности, система усиления сигнала моделируется для каждого измеряемого параметра. Например, если рабочее давление изменяется в широком диапазоне, предпочтительным выбором будут преобразователи давления с хорошей линейностью и низким гистерезисом.

Колебания температуры окружающей среды и технологического процесса вызывают ошибки в измерениях давления, особенно в средах с низким или низким перепадом давления. В таких случаях используются термокомпенсаторы.

Применение пьезоэлектрических датчиков

Пьезоэлектрический датчик может быть активным или пассивным. Первые используются для измерения давления, ускорения, температуры, уровня жидкости и могут выступать в качестве основных датчиков для расходомеров и толщиномеров. Пассивные элементы используются в микрофонах, акселерометрах и музыкальных инструментах.

Пьезоэлектрические датчики также используются для ультразвуковой визуализации, оптических измерений и измерений микродвижения, а также в электроакустике. Они используются в различных секторах экономики, таких как здравоохранение, энергетика, газоснабжение, аэрокосмическая промышленность, бытовая электроника и ядерные приборы.

Поскольку пьезоэлектрические преобразователи не могут измерять статическое давление, они широко используются для оценки динамических явлений, связанных со взрывами, пульсациями или динамически изменяющимися условиями в автомобильных и ракетных двигателях, компрессорах и других устройствах, работающих под давлением.

Что такое пьезометр?

Пьезометр чаще всего используется в геоинженерии

Пьезометр — это небольшое устройство, используемое для измерения давления различных типов жидкостей. Чаще всего прибор используется в геоинженерии.

В офтальмологии пьезометр используется для диагностики экзофтальма. Приборы этого типа предназначены для работы только с ньютоновскими жидкостями.

Ньютоновские жидкости также называют истинными. Такие жидкости зависят от определенных параметров вязкости. Самая распространенная ньютоновская жидкость на Земле — это вода.

Устройство прибора

Хотя конструкция прибора может быть разной, стандартный пьезометр всегда имеет короткую металлическую трубку с острым концом. Трубка имеет отверстия по бокам, которые позволяют жидкости или воздуху проходить через устройство.

Отверстия труб закрываются специальными фильтрами. Внутренняя часть трубки полая, что позволяет отбирать жидкие пробы и переносить их на поверхность.

В зависимости от цели применения пьезометр может быть прикреплен к поверхности земли с помощью специальных кабелей или труб.

Существуют разные типы пьезометров для различных технологических проектов. Стандартные пьезометры самые простые и дешевые. Кроме того, стандартное устройство не требует калибровки.

Это устройство будет состоять из самого пьезометра и обычной металлической трубки. Верх трубки находится над землей, а сам пьезометр можно поднимать и опускать с помощью специальных спиральных тросов.

Когда устройство попадает в поверхностную толщу воды, он посылает специальный сигнал, информирующий об уровне и давлении воды.

Пьезометр также является самой простой формой манометра. Простой манометр представляет собой стеклянную трубку, один конец которой подсоединяется к области измерения давления, а другой конец открывается наружу.

Пьезометрия в офтальмологии

Устройство пьезометра

Принцип действия пьезометра находит применение в офтальмологической диагностике. С помощью специализированного оборудования, состоящего из пьезометра и динамометра, специалисты проверяют степень смещения тканей, расположенных за глазным яблоком.

Метод называется орбитотонометрией. Такое исследование необходимо для диагностики экзофтальма. Для исследования пациент должен находиться в положении лежа на спине.

Непосредственно перед постановкой диагноза используются специальные капли для снижения чувствительности глаза, поскольку орбитонометрия — инвазивный метод.

Во время исследования на глазное яблоко давят гири различной массы. Специалист фиксирует степень смещения глазного яблока относительно прилегающих тканей.

Для дополнительной защиты глазного яблока перед постановкой диагноза роговица пациента закрывается специальной линзой.

Зачем еще используют пьезометры?

Пьезометры используются во многих областях техники, но чаще всего они используются в инженерно-геологической инженерии при разработке скважин. Помимо высокотехнологичных областей, пьезометры можно использовать в любом доме для строительства колодцев.

Пьезометры также могут использоваться для различных лабораторных измерений в области гидростатического и гидродинамического давления.

Таким образом, принцип работы пьезометра связан с характеристиками гидростатического и гидродинамического давления жидкости. В частности, пьезометры находят свое применение при диагностике заболеваний.