Пьезодатчик



Пьезодатчик
Пьезодатчик

 


Владельцы патента RU 2402468:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт машиностроения" (ФГУП "ЦНИИмаш") (RU)

Изобретение относится к ракетно-космической технике и предназначено для фиксации факта ударного воздействия на космический аппарат высокоскоростных частиц, например космического мусора. Пьезодатчик имеет керамическую пластинку (2) с серебряным покрытием, к которому электропроводным клеем приклеен пьезоэлемент (1). Корпус (3) с опорным буртиком для платы (5) имеет отверстие со втулкой (9), внутренний диаметр которой соответствует диаметру кабеля (12). От кабеля отходят отрезки проводов (8), соединяющие жилы кабеля со сдвоенными электродами (7), оканчивающимися фольговыми проводниками (4). В плате (5) с возможностью перемещения вдоль ее продольной оси установлены штифты (10), фиксирующие расстояние платы до пластинки (2). Положение элементов датчика после их монтажа в корпусе (3) фиксируется клеем (11). Конструкция датчика позволяет производить сборку его элементов и подсоединение кабеля вне корпуса датчика. Техническим результатом изобретения является упрощение процесса сборки предлагаемого и подобных ему датчиков, имеющих малые (~ 10 мм) внутренние размеры. 2 ил.

 

Изобретение относится к ракетно-космической технике и предназначено для регистрации факта ударного воздействия высокоскоростных частиц космического мусора на космический аппарат (КА). Датчик размещается на обшивке корпуса КА и имеет минимальные габаритно-массовые параметры. В качестве прототипа принят датчик, конструктивная схема которого приведена в научно-техническом отчете ФГУП ЦНИИмаш №851-2111/06-2.8-105-15/07 дсп (см. фиг.1). На фиг.1 обозначено: 1 - пьезоэлемент, 2 - керамическая пластинка с нанесенным слоем серебра, к которой электропроводным клеем приклеен пьезоэлемент 1, 3 - корпус, 4 - фольговые проводники, 5 - опорный буртик для платы 6, 7 - сдвоенные электроды, 8 - провод, соединяющий корпус 3 с оплеткой кабеля 10, 9 - припаянные к сдвоенным электродам 7 жилы кабеля 10, 10 - кабель, 11 - клей, фиксирующий положение деталей в корпусе 3 датчика.

Как видно из приведенной на фиг.1 схемы, сборка элементов датчика осуществляется внутри его корпуса, что вызывает определенные трудности, учитывая реальный внутренний диаметр корпуса датчика (~10 мм). Указанный недостаток устранен в предлагаемом датчике, конструктивная схема которого приведена на фиг.2, где обозначено:

1 - пьезоэлемент, 2 - керамическая пластинка с серебряным покрытием, к которому электропроводным клеем приклеен пьезоэлемент 1, 3 - корпус, 4 - фольговые проводники, 5 - плата, 6 - упор для платы, 7 - сдвоенные электроды, 8 - отрезки проводов, соединяющие жилы кабеля 12 со сдвоенными электродами 7, 9 - втулка с внутренним диаметром, соответствующим диаметру кабеля по оплетке, 10 - штифты, установленные в плате 5 с возможностью перемещения вдоль ее продольной оси и фиксирующие расстояние от пластинки 2 до платы 5, 11 - клей, фиксирующий положение элементов датчика после их монтажа в корпусе 3, 12 - кабель.

Сборка между собой элементов предлагаемого датчика осуществляется вне корпуса. Собранные элементы вставляются в корпус с нижней его стороны до упора пластинки 2 в посадочное место, после чего пластинка 2 завальцовывается по периметру. При этом пластинка 2, упираясь в штифты 10, прижимает плату 5 до контакта ее с упором 6. Это становится возможным благодаря тому, что первоначально штифты выдвинуты из платы на длину, несколько превышающую расстояние от пластинки 2 до платы 5, и при контакте платы с упором 6 штифты вдвигаются в плату, пока их длина не станет равной расстоянию между платой 5 и пластинкой 2. После этого пространство между платой и пластинкой с пьезоэлементом заполняется клеем, штифты после заливки клеем могут быть удалены. Концы проводов 8 выводятся наружу через отверстие на боковой поверхности корпуса 3. В отверстие вставляют втулку 9. Для подсоединения кабеля 13 втулку 9 надвигают на кабель, а после спайки жил кабеля с концами проводов 8 втулку вновь вставляют в отверстие, закрывая тем самым место соединения проводов, и припаивают ее к корпусу и к оплетке кабеля. Затем заполняют клеем остальной внутренний объем корпуса 3 и закрывают корпус крышкой.

Сравнительный анализ предлагаемого датчика (фиг.2) и прототипа (фиг.1) показывает, что сборка элементов датчика между собой для предлагаемого датчика в отличие от прототипа может осуществляться вне его корпуса, чем существенно упрощается процесс сборки таких датчиков, учитывая их реальные внутренние размеры (d≈10 мм).

Пьезодатчик контроля ударных воздействий на космический аппарат высокоскоростных частиц космического мусора, содержащий плату со сдвоенными электродами и керамическую пластинку с пьезоэлементом, размещенные в корпусе, имеющем на внутренней поверхности опорный буртик платы и отверстие на боковой поверхности, отличающийся тем, что плата снабжена штифтами, установленными с возможностью перемещения вдоль ее продольной оси, опорный буртик корпуса выполнен с нижней стороны последнего, а к сдвоенным электродам присоединены провода, противоположные концы которых через отверстие выведены из корпуса, при этом в отверстии корпуса расположена втулка, внутренний диаметр которой выбран по размеру подводящего кабеля.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для преобразования энергии переменного электрического поля посредством обратного пьезоэффекта в механическую энергию упругих резонансных колебаний ультразвуковой частоты.

Изобретение относится к ультразвуковой технике. .

Изобретение относится к измерению параметров динамических механических величин. .

Изобретение относится к пьезоэлектронике и может быть использовано в миниатюрных преобразователях механической энергии в электрическую и электрической энергии с механическую, датчиках перемещений, звукоизлучающих устройствах, исполнительных и регистрирующих элементах микроэлектромеханических систем.

Изобретение относится к системам, использующим пьезоэлектрические измерительные преобразователи, например системе датчика обнаружения движения (перемещения). .

Изобретение относится к оптоэлектронике, в частности акустооптическим и акустоэлектронным устройствам, в том числе микромеханическим и микрооптическим устройствам.

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к массочувствительным пьезорезонансным датчикам, предназначенным для детектирования водорода.

Изобретение относится к системам активной виброизоляции (подвескам и опорам), применяемым в мобильных машинах, инженерных сооружениях и космической технике. .

Изобретение относится к технике проведения анализа жидкостей и может быть использовано в химической, микробиологической, пищевой промышленности, а также на предприятиях агропромышленного комплекса.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в приборостроении и машиностроении для измерения угловой скорости. .

Изобретение относится к области космической техники и, в частности, к средствам и методам обеспечения безопасности полетов КА. .

Изобретение относится к средствам для исследования космического пространства, планет Солнечной системы и касается устройств для обнаружения временного и пространственного распределения твердых метеороидно-техногенных тел, межзвездной и межпланетной пыли, измерения их параметров, а также регистрации ионизирующего излучения. Бортовой измерительный модуль содержит силовой корпус, выполненный в виде сетчато-цилиндрической оболочки, соединенной торцами с полусферическими оболочками. В корпусе верхней полусферической оболочки, с наружной стороны которой нанесено многослойное покрытие из чередующихся слоев поляризованного материала из пьезоактивной пленки и аэрогеля, выполнены сквозные отверстия, в которых закреплены чувствительные элементы датчиков ионизирующего излучения. С наружной стороны корпуса нижней полусферической оболочки нанесено многослойное покрытие, образующее датчик конденсаторного типа. В месте пересечения продольной оси бортового модуля с корпусом нижней полусферической оболочки выполнено сквозное отверстие для подсоединения полого переходника, обеспечивающего установку бортового модуля на корпусе космического аппарата и защиту электрической связи. Бортовой модуль снабжен аэрогельными ловушками, размещенными в съемных открытых кюветах. Кюветы установлены во всех ячейках сетчато-цилиндрической оболочки в несколько параллельных рядов, причем не менее чем в четырех, разнесенных друг от друга на 90°. В кюветах смонтированы многослойные PVDF-аэрогельные детекторы-ловушки частиц, а в остальных кюветах, симметрично установленных относительно продольной оси бортового модуля, размещена сотовая и прямоугольная совокупность аэрогельных ловушек. Корпуса сетчато-цилиндрической и полусферических оболочек, кювет и аэрогельных ловушек выполнены из материала, стойкого к УФ-излучению. Достигается повышение информативности при измерении параметров частиц внеземного происхождения, мелкодисперсного космического мусора, ионизирующего излучения, доставка частиц и мусора на Землю. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Группа изобретений относится к методам и средствам защиты космических объектов от высокоскоростных метеоритных или техногенных частиц. Способ осуществляют устройством в виде набора акустических датчиков (АКД), подключенных к измерительно-расчетному блоку, и высокочастотных антенн. Последние размещены вблизи поверхности гермоотсека, а АКД - в его объеме. При пробое корпуса объекта фиксируют моменты прихода к АКД звуковой волны, а по электромагнитным сигналам антенн - момент пробоя гермоотсека. Координаты места пробоя находят, исходя из системы уравнений, выражающих расстояния места пробоя от АКД, определяемые по указанным моментам времени. Из множества АКД выбирают четвёрки с миним. временами прихода звуковой волны. Технический результат группы изобретений направлен на уменьшение погрешности определения координат места пробоя при ограничении количества АКД. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для дистанционного измерения физических величин

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах точного позиционирования, для линейного и вращательно перемещения различных объектов и устройств в нанотехнологическом оборудовании и прецизионном приборостроении

Изобретение относится к способу изготовления акустооптических модуляторов
Наверх