УДК 537.8

МАКСВЕЛЛ-ВАГНЕРОВСКАЯ РЕЛАКСАЦИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ В ПЬЕЗОЭЛЕКТРОЛЮМИНЕСЦЕНТНОМ ОПТОВОЛОКОННОМ ДАТЧИКЕ ВИБРОДАВЛЕНИЯ

А. А. Паньков
Пермский национальный исследовательский политехнический университет,
614990, Пермь, Комсомольский пр., 29

Статья поступила в редакцию 17 октября 2017 г.

 

Аннотация. Разработана математическая модель пьезоэлектролюминесцентного оптоволоконного датчика, в котором механолюминесцентный эффект возникает в результате взаимодействия между собой электролюминесцетного и пьезоэлектрического слоев поверх оптоволокна, для диагностики распределения по длине датчика амплитуды стационарного вибрационного давления. Разработан алгоритм нахождения функции распределения амплитуды давления по длине датчика по результатам замеряемой на торцевом сечении датчика интенсивности исходящего из оптоволоконной фазы света для случая нелинейной «функции свечения» ‑ зависимости интенсивности света от действующего на электролюминесцентный электронапряжения. Задача сведена к решению интегрального уравнения Фредгольма 1-го рода с разностным ядром, зависящим от рассчитываемых эффективных параметров датчика и от производной заданной «функции свечения» электролюминесцентного элемента. Проведен анализ влияния максвелл-вагнеровской релаксации электрических полей в элементах структуры электролюминесцентного оптоволоконного датчика и частоты диагностируемого вибродавления на управляющие и информативные коэффициенты датчика.

Ключевые слова: пьезоэлектроупругость, механолюминесцентный эффект, оптоволокно, датчик давления, Максвелл-Вагнеровская релаксация.

Abstract. The algorithm of finding of function of distribution of amplitude of the vibration pressure longwise three-phase fiber optic sensor by results of the intensity of light proceeding from a fiber optic phase measured on the edge section of the sensor is developed for a case of nonlinear "function of a luminescence", which is the dependence of intensity of light on voltage operating on a luminescent element. The problem is reduced to the solution of the Fredholm integral equation of the 1st kind with the differential kernel depending on the calculated effective parameters of the sensor and on the derivative set function of a luminescent element. The analysis of influence of Maxwell‑Wagner relaxation of electric fields in the structure elements of the fiber-optical sensor and the influence of frequency of the diagnosed vibration pressure upon the operating and informative coefficients of the sensor are carried out.

Key words: piezo-electro-elasticity, mechanical-luminescent effect, optical fiber, sensor of pressure, Maxwell‑Wagner relaxation.

 

Ссылка на статью:

А. А. Паньков. Максвелл-Вагнеровская релаксация электрических полей в пьезоэлектролюминесцентном оптоволоконном датчике вибродавления. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2017. №11. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/nov17/6/text.pdf