Способ измерения пьезомодуля

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при испытаниях пьезокерамических материалов и пьезоэлементов в процессе их производства и эксплуатации. Цель - повышение точности измерения и обеспечение возможности измерения пьезомодуля в составе изделия. Для этого к пьезоэлементу прикладывают электрическое напряжение, измеряют амплитуду динамического заряда, генерируемого пьезоэлементом в режиме короткого замыкания после отключения электрического напряжения. Пьезомодуль вычисляют по формуле, приведенной в описании изобретения. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН с

as> % Ю (!и (51)4 G 01 К 29 22

ОПИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯЫ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4061597! 24-21 (22) 23.04.86 (46) 15.11.89. Бюл. Р 42 (71) Ростовский государственный университет им. М.А.Суслова (72) В.К.Доля, О.П.Крамаров и N,Á.Êîïåëèîâè÷ (53) 621.317.318(088.8) (56) 0СТ 11 0444-87. Материалы пьезокерамические. Технические условия

"Электронстандарт", 1987, с. 61-63, 85-86. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПЬЕЗОМОДУЛЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть испольИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при испытаниях пьезокерамических материалов и пьезоэлементов в процессе их производства и эксплуатации.

Цель изобретения - повышение точности и обеспечение возможности измерения пьезомодуля в составе изделия.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу измерения пьезомодуля, заключающемуся в нагружении пьезоэлемента с последующим снятием нагрузки и измерения заряда, нагружение осуществляют приложением к пьезоэлементу электрического напряжения, измеряют амплитуду динамического заряда, генерируемого пьезоэлементом в режиме короткого замыкания после отключения электрического поля, а пьезомодуль вычисляют по формуле

2 зовано при испытаниях пьезокерамических материалов и пьезоэлементов..в процессе их производста и эксплуй%-, ции. Цель — повьппение точности измерения и обеспечение возможности измерения.пьезомодуля в составе изде" лия. Для этого к пьезоэлементу прикладывают электрическое напряжение, измеряют амплитуду динамического заряда, генерируемого пьезоэлементом в режиме короткого замыкания после отключения электрического напряжения. Пьезомодуль вычисляют по формуле, приведенной в описании изобретения. f ил. где d — пьезомодуль, Кл/Н;

Q - -амплитуда динамического за- . ряда, Кл;

U — электрическое напряжение нагрузки, В

С вЂ” упругая податливость пьезоэлемента, м/Н.

При приложении электрического напряжения пьезоэлемент деформируется вдоль оси поляризации на величину

61=dU. После снятия электрического напряжения в деформированном на величину dl пьезоэлементе возникает механическое напряжение Т=й1/1$, где Sупругая податливость пьезоматериала элемента, и, соответственно, заряд на электродах при короткозамкнутом пьезоэлементе Q=d US „/1S d U/Ñ, где C=1S/S » — упругая податливость

1522126

Формула изобретения где d — пьезомодуль, Кл/Н;

Q — амплитуда динамического з аряда, Кл; электрическое напряжение на" грузки, В;

С - упругая податливость пьезоэлемента, м/Н.

Составитель Межерицкий

Редактор А.Огар Техред М.Дидык Корректор M,Ñàìáoðñêàÿ

Заказ 6955/42 Тираж 714 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 пьезоэлемента; S „ — площадь электрода. Способ обеспечивает повышение точности и возможность измерения пьезомодуля в составе изделия за счет

5 отсутствия внешнего механического воздействия на пьезоэлемент .

На чертеже приведена схема устройства.для осуществления предлагаемого способа.

Устройство для реализации способа содержит последовательно соединенные генератор 1 напряжения, электронный ключ 2, испытуемый пьезоэлемент 3, преобразователь 4 заряда в напряжение.15 и измерительный прибор 5.

Измерение пьезомодуля осуществляют следующим образом.

На пьезоэлемент 3 от генератора 1 подается постоянное напряжение.

Электронный ключ 2 отключает пьезоэлемент 3 от генератора 1 и.замыкает пьезоэлемент 3 через преобразователь 4. В момент отключения пьезоэлемента от генератора измерительный прибор 5 регистрирует напряжение с преобразователя 4, пропорциональное амплитуде динамического заряда, генерируемого пьезоэлементом 3.

Способ измерения пьезомодуля, заключающийся в нагружении пьезоэлемента с последующим снятием нагрузки и измерении заряда, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности и обеспечения возможности измерения пьезомодуля в составе изделия, нагружение осуществляют приложением к пьезоэлементу электрического напряжения, измеряют амплитуду динамического заряда, генерируемого пьезоэлементом в режиме короткого замыкания после отключения электрического напряжения, а пьезомодуль определяют по формуле