Датчик ударов

 

Использование: приборостроение, датчики ударов и вибраций. Сущность изобретения: датчик содержит корпус 2 и дисковое основание 1. В основании 1 перпендикулярно ему закреплен трубчатый пьезокерамический стержень 9 с инерционным элементом 11 на конце. Съем сигнала со стержня осуществляется с помощью двух лепестковых Т-образных контактов 5 с клеммами 4, выведенными через отверстия в основании 1 наружу. Одно плечо 6 электроконтактов 5 жестко закреплено между корпусом 2 и основанием 1, а второе плечо 8 подпружиненно контактирует со стержнем 9. 2 з. п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к средствам измерения ускорения вибрационных колебаний и может быть использовано как датчик ударов в противоугонных системах автомобилей.

Известен датчик скорости удара [1] который содержит стержень, закрепленный одним концом на пружине. На стержне установлен груз, свободно перемещающийся вдоль всего стержня и подпружиненный второй пружиной к его закрепленному концу. На свободном конце стержня установлены электрические контакты, замыкающиеся грузом, преодолевающим воздействие второй пружины при ударе автомобиля.

Этот датчик является недостаточно надежным, так как стержень располагается консольно в положении, близком к горизонтальному и чувствителен к вибрационным нагрузкам. В то же время, удар со стороны закрепленного конца стержня вызовет перемещение груза под воздействием сил инерции к указанному концу, и таким образом, контакты останутся разомкнутыми.

Наиболее близким к изобретению является датчик [2] содержащий пьезокерамический трубчатый стержень с электродами, закрепленный одним концом перпендикулярно на основании, второй конец которого снабжен инерционным элементом. С электродами пьезокерамического стержня соединены электровывода для подключения к измерительной аппаратуре.

В этом датчике отсутствуют недостатки аналога.

Однако недостатком такого датчика является неизбежное усложнение конструкции дополнительными элементами уплотнителем выводов и клеммным наконечником для соединения выводов с аппаратурой. Кроме того, технология сборки усложнена процессом соединения электровыводов и электродов стержня, что существенно для массового изготовления. При работе в условиях деформации жесткое соединение электровыводов с электродами пьезокерамического стержня недостаточно надежно.

Задача заявляемого создание простой и надежной конструкции для использования на массовом автомобилей.

Задача решается тем, что в датчике ударов, содержащем пьезокерамический трубчатый стержень с электродами, закрепленный в корпусе одним концом на основании с электроконтактами перпендикулярно его поверхности, а на другом конце стержня закреплен инерционный элемент, согласно изобретению электроконтакты выполнены Т-образными, причем первое плечо каждого из Т-образных контактов зафиксировано между основанием и внутренней поверхностью кольцевой посадочной проточки в корпусе, а второе плечо подпружинено контактирует с соответствующими электродом пьезокерамического стержня.

Пьезокерамический трубчатый стержень может быть связан с держателем инерционного элемента и основанием посредством клея.

Между инерционным элементом и внутренней поверхностью корпуса может быть установлено демпферное кольцо.

На фиг.1 изображен датчик ударов, осевой разрез вдоль плоскости электроконтактов; на фиг.2 то же, осевой разрез перпендикулярно плоскости электроконтактов; на фиг.3 то же, поперечный разрез.

Датчик ударов включает основание 1 и корпус 2. Основание 1 выполнено в виде диска, симметрично оси которого образованы сквозные отверстия 3, в которых установлены электрические клеммы 4, выполненные в виде ножек Т-образных электроконтактов 5. Первое плечо 6 каждого Т-образного контакта 5 зафиксировано основанием 1 и внутренней поверхностью 7 кольцевой посадочной проточки корпуса 2. Второе плечо 8 подпружиненно контактирует с соответствующим электродом пьезокерамического трубчатого стержня 9, закрепленного одним концом в осевом отверстии основания 1 перпендикулярно его поверхности. В качестве стержня 9 можно использовать, например, пьезокерамический элемент ЭП4Т-6. На втором конце стержня 9 посредством держателя 10 установлен инерционный элемент 11, выполненный в виде тела цилиндрической формы. Между элементом 11 и внутренней поверхностью корпуса 2 установлено демпферное кольцо 12, ограничивающее колебания инерционного элемента 11 при сильных ударах и защищающее тем самым пьезокерамический стержень 9 от поломки. Демпферное кольцо 12 может быть выполнено, например, из пенополиуретана. Пьезокерамический трубчатый стержень 9 связан с основанием 1 и держателем 10 инерционного элемента 11 посредством клея, например, БФ-2 (ГОСТ 12172). Основание 1 соединено с корпусом 2 посредством защелок 13.

Датчик ударов работает следующим образом.

При получении ударного импульса инерционный элемент 11 создает механическое напряжение в пьезокерамическом стержне 9, генерирующем разность потенциалов. Посредством электроконтактов 5 эта разность потенциалов передается во внешние электрические цепи.

Формула изобретения

1. ДАТЧИК УДАРОВ, содержащий пьезокерамический трубчатый стержень с электродами, закрепленный в корпусе одним концом на основании с электроконтактами перпендикулярно его поверхности, на другом конце стержня закреплен инерционный элемент, отличающийся тем, что электроконтакты выполнены Т-образными, причем первое плечо каждого из Т-образных контактов зафиксировано между основанием и внутренней поверхностью кольцевой посадочной проточки в корпусе, а второе плечо подпружиненно контактирует с соответствующим электродом пьезокерамического стержня.

2. Датчик ударов по п.1, отличающийся тем, что пьезокерамический трубчатый стержень связан с основанием и держателем инерционного элемента посредством клея.

3. Датчик ударов по п.1, отличающийся тем, что между инерционным элементом и внутренней поверхностью корпуса установлено демпферное кольцо.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3