Пьезоэлектрический датчик

 

ч

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (()) 479268

Сок)з Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.08.73 (21) 1952133/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.07.75. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 09.10.75 (51) М. Кл. Н 04r 17/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам иаобретений н открытий (53) $"ÄÊ 534.232 (088.8) (72) Автор изобретения

Б. И. Постников

Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. М. B. Ломоносова (71) Заявитель (54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК

Изобретение относится к области контроль= но-измерительной техники, а именно к устройствам для измерения быстропеременных давлений.

Известные пьезоэлектрические датчики, широко используемые при измерении импульсных нагрузок в вакуумных установках типа ударных труб, монтируют обычно в стенке ударной трубы. При монтаже требуется сохранение герметичности на вакуум в месте ввода датчика, что представляет существенные трудности. Использование обычных вакуумных уплотнений типа вакуумной резины или фторопласта приводит к тому, что либо нс удается обеспечить герметичность системы, либо не создается виброизоляция, и пьезокристалл реагирует на вибрацию стенок ударной трубы прежде, чем до него доходит распространяющаяся по газу ударная волна.

Предлагаемый пьезоэлектрический датчик снабжен чехлом из эластичного материала, напрессованным на фланец. Внутренний диаметр чехла больше наружного диаметра корпуса.

Благодаря этому повышаются надежность и помехоустойчивость датчика.

На чертеже схематически показан поперечный разрез предлагаемого датчика, вмонтированного в стенку ударной трубы на участке низкого давления.

Датчик содержит корпус 1, в который помещены пьезоэлемент 2 и стержень 3, демпфирующая прослойка 4 из пчелиного воска, залитого в зазор между внутренней стенкой

5 корпуса и стержнем. На одном конце корпуса выполнена резьба для ввертывания в параллельную шайбу 5, заделанную, например, методом вулканизации в резиновую втулку 6.

Втулка удерживается в корпусе 7 ударной

1р трубы крепежным фланцем 8 с фторопластовым уплотненительным кольцом 9. На фланец

8 и корпус 1 напрессована толстостенная трубка 10 из эластичного материала (например, из вакуумной резины).

Внутренний диаметр резиновой трубки 10 больше наружного диаметра корпуса .1. Вся конструкция служит своеобразным выносным вакуу мным уплотнением, защищающим от вредных воздействий свободный выводной ко« о нец согласующего стержня 3, не ограничивая его размеры. На этом конце корпуса выполнена проточка под резиновую втулку 11, имеющую фасонный буртик. Кольцевой фторопластовый изолятор 12 зажат вворачиваемой в корпус кольцевой гайкой 13. Вывод электрического сигнала, снимаемого с пьезоэлемента

2 через стержень 3, осуществляется при помощи центрального электрода 14, вакуумно— плотно вставленного во втулку 1 1 и соединен30 ного гибкими проводниками со стержнем 3

479268

7 б 5 95 21

Составитель Е. Артамонова

Редактор Т. Рыбалова Техред Е. Подурушина Корректор Т. Добровольская

Заказ 2345(13 Изд. № 1633 Тираж 740 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр, Сапунова, 2 (электродом пьезоэлемента) и с выводным электродом 15, ввернутым на резьбе во фторопластовый изолятор 12.

Датчик работает следующим образом.

Втулка 6 находится в ненапряженном состоянии, ее размеры выбирают такими, чтобы при затягивании крепежного фланца 8 к ударной трубе она не подвергалась раздавливанию. Плечики тарельчатой шайбы 5 не позволяют ввернутому в нее корпусу 1 перемещаться при вакуумизации полости трубы.

Ударная волна, распространяющаяся по металлу (ударной трубе), подходит к пьезоэлементу 2 раньше фронта ударной волны, но не может на него воздействовать, поскольку пьезоэлемент окружен ненапряженной резиной. Вследствие этого вибрационная помеха, ранее наводимая по металлическому корпусу ударной трубы, не регистрируется датчиком, реагирующим только открытой частью на рост давления газов в полости трубы.

Предмет изобретения

Пьезоэлектрический датчик, содержащий размещенные в корпусе пьезокристаллы, стержень, соединенный с выводным электро10 дом и пьезокристаллом, демпфирующую прослойку и крепежный фланец с уплотняющей прокладкой, о тл ич а ющий ся тем, что, с целью повышения надежности и помехоустойчивости, он снабжен чехлом из эластичного

15 материала, напрессованным на фланец, при этом внутренний диаметр чехла больше наружного диаметра корпуса.