Y型旋转阀流量特性研究

　　PTC(PostitiveT‘:mPeratureCoeffieient)且征温度系数热敏电阻器.它是一种半导体陶瓷材料，其特性有三个 方面[’]:电阻一温度特性;电压一电流特性;电流一时间特性.陶瓷PIC热敏电阻器的应用均是基于这三大特性研制开发的，它具有性能稳定、使用寿命长、 安全可靠等优点.

　　自20世纪50年代初荷兰人发现BaTIO3陶瓷的铁电效应，从理论问世到70年代初由日本进人工业化生产，FrC产品的大量应用仅20余年的 时间.目前PTC技术已成为现代化敏感技术的重要组成部分.PTC材料已广泛用于航天、运输、能源、环保、医疗、冶金、矿产、农业、生物工程及电子电气工 业等领域，是21世纪人类重点开发的5大领域中新材料领域的重要组成部分.本文利用PTC电阻的热耗散原理与特性，结合变频调速的交流电动机及其减速器系 统研制了PTC电阻热耗散转速仪12].

　　1PTC电阻制备及其特性

　　正温度系数热敏半导瓷电阻是在BaTiO,中掺人少量的稀土元素，如Bi, Sb, Nb, Ta等经烧结工艺制造可使其成为半导体电阻，其阻值在120℃附近随温度的增加而急剧增加[3J，具有正的温度系数.可见，上述方法制造的PTC电阻的居 里温度是120 C ,这个温度对于实验装置应用起来十分不便，采用Sr部分替换BaTi03中的Ba或用Sn部分地替换Ti，可使居里温度向低温方向移动到45 C.但实验发现这样的替换，虽然居里温度下降了，但热敏电阻的温度系数要比没有替换时小很多倍.解决这个问题的方法是在制备BaTi03热敏电阻的过程 中，加人适量的HfOz，可以有效地克服因Sr的替换而引起温度系数变小的问题，这种PTC热敏电阻主要成分配方可表示为

　　式(2)配方使PTC电阻居里温度向低于120℃的方向移动，x越大则移动的越多.制备的居里温度为45℃时PTC电阻的伏安特性和电阻温度特性如图la和图lb.

　　2转速仪结构与原理

　　PTC电阻热耗散转速仪测试系统由变频器l4]、三相交流电动机、l/40减速器、直流稳压电源、盯c电阻运行系统5部分组成，如图2.’利用电阻的温度特性，通过测量可得到不同转速的电流值，反之在测电流时亦可得到转速值.

　　测试用的PTC电阻居里温度为45℃，即该电阻的电阻率在45℃附近随温度变化很显著阎.该电阻加恒定直流偏压犯V，电源提供的电功率P二IV使PTC电阻的阻体温度大于45℃，根据热耗散公式

　　式中:几为PTC电阻阻体温度;兀为PTC电阻浸人的液体机油温度;RT为盯C电阻在温度为T时的值;VT为PTC电阻所加的偏压;D为耗散系数.R:由下式表示:

　　式中，B为材料常数，R。为兀时的值，由式(3)，式(4)可得