Измеритель параметров пьезоэлементов

 

ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ ПЬЕЗОЭЛЕМЕНТОВ , содержащий основание, жестко прикрепленные к нему две направляющие и неподвижный упор, размещенный на направляювщх ползун, установленный на ползуне груз, ходовой винт перемещения ползуна, привод ходового винта, соединенный с ползуном электрод , жестко соединенный с неподвижным упором второй электрод и механизм нагружения контролируемого пьезоэлемента , отличающийся тем, что, с целью повьппения производительности и точности измерений, механизм нагружения контролируемого пьезоэлемента выполнен в виде подвижно установленного на ползуне соосно грузу щтока, последний шарнирносвязан с первым электродом, а (Л груз установлен с возможностью перемещения относительно ползуна .

СОЮЗ СОВЕтСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU,» 111109

3(59 G 01 N 29 04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2927044/25-28 (22) 21.05.80 (46) 30.08.84. Бюл. У 32 (72) Л.П. Мельников, А.Ф. Кудрявцев, А.Ф. Мельканович и Г.В. Пябус (71) Всесоюзный научно-исследовательо» кий институт по разработке неразрушающих методов и средств контроля качества материалов (53) 620.179.16(088.8) (56) 1. Сматевская Е.Г., Фельдман К.Б.

Пьезоэлектрическая керамика. M., "Советское радио", 1971, с. 131, рис. 63.

2. Сажин В.В., Буденков Б.А. Установка для замера пьезомодуля.

"Дефектоскопия", 1968, У 1, с. 48-50, рис. 2 (прототип). (54)(57) ИЗМЕРИТЕЛЬ IIAPAMETPOB ПЬЕЗОЭЛЕМЕНТОВ, содержащий основание, жест-. ко прикрепленные к нему две направляющие и неподвижный упор, размещенный на направляющих ползун, установленный на ползуне груз, ходовой винт перемещения ползуна, привод ходового винта, соединенный с ползуном электрод, жестко соединенный с неподвижным упором второй электрод и механизм нагружения контролируемого пьезоэлемента, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и точности измерений, механизм нагружения контролируемого пьезоэлемента выполнен в виде подвижно установленного на ползуне соосно грузу штока, последний шарнирносвязан с первым электродом, а груз установлен с возможностью перемещения относительно ползуна.

1 1111

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, в частности, для определения характеристик пьезоэлементов, применяемых в дефектоскопии путем создаУ

5 ния нагрузки на пьезоэлемент и замера возникающей при этом разности потенциалов.

Наиболее слабым звеном в устройствах, реализующих метод измерения параметров пьезоэлементов, является создание дозированной механической нагрузки на пьезоэлемент.

Известно устройство для создания механической нагрузки на испытываемый пьезоэлемент, содержащее рычаг, шарнирно закрепленный в верхней части рамы, второй конец которого может перемещаться с помощью винтовой пары, подвижный электрод, установленный на пьезоэлементе, верхний торец которого упирается в рычаг, втулку, жестко укрепленную на раме, служащую направляющей для подвижного электрода, пружинное кольцо, установленное на основании рамы, в верхней части которого жестко закреплен нижний электрод, индикатор, упирающийся в верхнюю часть пружинного кольца, и прибор для измерения электрических парамет30 ров 1L.

Недостаток известного устройства— большие погрешности в измерении меха— нической нагрузки индикатором в зависимости от прогиба пружинного копьца вследствие неоднородности структуры его металла, жесткости кольца и направления усилия давления подвижного электрода через пьезоэлемент и нижний электрод на кольцо, в результате чего равнодействующая сил, действующих на пьезоэлемент, отклоняется от нормали к пьезоэлементу и не проходит через центр пружинного кольца, что приводит к ошибкам в определении действующего усилия.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является измеритель параметров пьезоэлементов, содержащий основание, жестко прик- . 50 репленные к нему две направляющие и неподвижный упор, размещенный на направляющих ползун, установленный на ползуне груз, ходовбй винт перемещения ползуна, привод ходового винта, 55 соединенный с ползуном электрод, жестко соединенный с неподвижным упором второй электрод и механизм нагруже096 2 ния контролируемого пьезоэлемента, выполненный в виде рычага с грузом (21.

Данное устройство характеризуется недостаточной производительностью и точностью измерения, что обусловлено сложностью перестройки измерителя при изменении толщины пьезоэлемента вследствие необходимости установки в горизонтальное положение рычага с грузом, чтобы направление давления .совпадало с осью подвижного электрода.

Цель изобретения — повышение производительности и точности измерений.

Указанная цель достигается тем, что в измерителе параметров пьезоэлементов, содержащем основание, жестко прикрепленные к нему две направляющие и неподвижный упор, размещенный на направляющих ползун, установленный на ползуне груз, ходовой винт перемещения ползуна, привод ходового винта, соединенный с ползуном электрод, жестко соединенный с неподвижным упором второй электрод и механизм нагружения контролируемого пьезоэлемента, механизм нагружения контролируемого пьезоэлемента выполнен в виде подвижно установленного на ползуне

1 соосно грузу штока, последний шарнирно связан с первым электродом, а груз установлен с возможностью перемещейия относительно ползуна.

На фиг.1 изображен предлагаемый измеритель параметров пьезоэлементов; на фиг.2 — вид А на фиг.1.

Измеритель параметров пьезоэлемен-. тов содержит основание 1, жестко прикрепленные к нему две направляющие 2 и неподвижный упор 3, размещенный на направляющих 2 ползун 4, установленный на ползуне 4, груз 5, ходовой винт 6 перемещения ползуна

4, привод 7 ходового винта 6,соединенный с ползуном 4 электрод 8,жестко соединенный с неподвижным упором

3 второй электрод 9 и механизм нагружения, состоящий из подвижно установленного на ползуне 4 соосно грузу

5 штока 10, с помощью шарового шарнира 11 связанного с первым электродом 8.

Кроме того, измеритель содержит траверсу 12 для жесткого соединения направляющих 2 и размещения на ней привода 7, входящий в ползун 4 с возможностью перемещения соосно штоку

10 и используемый для размещения на нем груза 5 плунжер 13, .регистратор

1111096

14, датчик 15 верхнего положения ползуна 4, дополнительный датчик 16 нижнего положения ползуна 4, уровень

17 поперечного перекоса, дополнительный уровень t8 продольного перекоса, выключатель 19 и переключатель 20.

Позицией 21 обозначен контролируемый пьезоэлемент.

Измеритель работает следукщим образом.

Перед началом контроля по показаниям уровня 17 поперечного перекоса и дополнительного уровня 18 продольного перекоса основание 1 устанавливается в горизонтальное положение, плунжер 13 вставляется в ползун 4, на плунжер 13 помещают груз 5 соответствующей для данного типа контролируемого пьезоэлемента 21 массы.

После этого при помощи выключателя 19 и переключателя 20 направления движения включается регистратор 14 и привод 7, который через ходовой винт

6 перемещает по направляющим 2 ползун 4 вниз . При этом электрод 8 приходит в соприкосновение с поверхностью контролируемого пьезоэлемента

21, размещенного на неподвижном упоре 3, снабженном вторым электродом

9, а лолзун 4 продолжает перемещаться

I вниз и останавливается по сигналу от датчика 16 нижнего положения, поданному на привод 7, установленный на траверсе 12. При этом шток 1О воспринимает через плунжер 13 вес груза 5 и через шаровой шарнир 11 равномерно передает нагрузку на контролируемый пьезоэлемент 21 деформируя его. Затем вновь включается привод 7, который через ходовой винт

6 перемещает ползун 4 в верхнее положение, фиксируемое датчиком 15 верхнего положения ползуна 4. При этом

15 шток 10, упираясь в ползун 4, отрывает электрод 8 .от соприкосновения с пьезоэлементом 21, в результате возникает разность потенциалов между электродом 8 и вторым электродом 9, 20 регистрируемая регистратором 14. Пос" ле этого на неподвижный упор 3 устанавливается следующий пьезоэлемент 21.

Таким образом, благодаря исполь25 зованию сменных грузов, соосной нагрузке на испытываемый пьезоэлемент и автоматической остановке ползуна в верхнем и нижнем положениях достигается повышение точности измерений и производительности контроля. нш

Фнииал ППП- "Патент", г. Укгород, ул. Проектиаи, 4