Пьезоэлектрический акселерометр

 

Союз Советских

Социалистическим

Реслублив

СПИ

ИЗОБ

<>562775

К АВТОРСКО (61) Дополнительн (22) Заявлено 26.1 с присоединением з (23) Приоритет— (43) Опубликовано (45) Дата опублик (5Т) Ч.Кл.2 G 01 Р 15 08

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 531.768 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. П. Дунаевский, М. И. Субботин, И. Ф. Калюжная и Н. П. Мухин (71) Заявитель (54) ПЪЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АКСЕЛЕРОМЕТР

Изооретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения виброускорений в машинах и механизмах, в частности, для измерения вибраций двигателей.

Известны пьезоэлектрические акселерометры, в которых чувствительный элемент (ггреобразователь) имеет форму диска, закрепленного в центре, работающего на изгиб. Дисковый чувствительный элемент может быть зыполнен в виде пьезопреобразователя с упругим подкреплением металлической пластиной или в виде биморфа из двух пьезоэлектрических преобразователей Для увеличения чувствительности на такие чувствительные элементы может устанавливаться инерционный груз, способы закрепления которого на чувствительном элементе могут бь|ть самыми различными ()).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является пьезоэлектрический акселерометр, состоящий из упругого (подкрепляющего) элемента, выполненного заодно с основанием и приклеенного к нему кольцевого преобразователя (2). На контуры торцов подкрепляющего элемента устанавливается инерционный груз, состоящий пз двух колец или полуколец, по внутреннему диаметру которых выполнена коническая зыточка. Этот акселерометр имеет высокую прочность, ввиду того, что груз механически, т. е. более надежно, чем на клею, скреплен с упругим элементом, и одновременно высокую чувствительность, так как груз почти не увеличивает жесткости упругого элемента.

Однако в таких устройствах клеевой шов, особенно при повышенных и пониженных температурах, менее прочен, чем другие соединения, и ограничивает прочность всей конструкции акселерометра. Снижение прочности клеевого шва при повышенных температурах происходит пз-за деструктуризации клея, а прп пониженных — из-за его хрупкости.

Кроме того, модуль упругости клеевого слоя, передающего деформацию упругого элемента пьезопреобразователю, нестабилен во времени и резко меняется с температурой, что вызывает нестабильность чувствительности акселерометра и, следовательно, снижается

20 его точность.

B данной ко нструзкции акселеромстра по конструктивным соображениям затруднено использование биморфной (из двух пьезопреобразователей) схемы, которая позволяет принципиально увеличить точность акселерометра, благодаря компенсации паразптных и суммированию полезных сигналов у такой схемы.

Ъ казанные недостатки ограничивают приЗО менение пьезоакселерометров для точны.; из5С2775

Формула изобретения

7 Т Ф

Составитель Н. Граникова

Техред А. Камышникова

Корректор В. Гутман

Редактор Т. Иванова

Заказ 540/1408 Изд. ¹ 86 Тираж 1109 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» мерений на объектах современной техники, имеющий широкий диапазон температур и значительный уровень вибраций.

Цель изобретения — увеличение прочности и точности акселерометра.

Эта цель достигается тем, что упругий элемент выполнен в виде двух тарельчатых пружин, поджатых к обеим сторонам пьезопреобразователей, причем инерционный груз установлен конической проточкой на наружные кромки пру кин.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, разрез.

Акселерометр содержит основание 1 с выступом в центре, дисковый упругий элемент 2, пьез ообразовател и 8, У и тарельчатые пружины 4, 4, скрепленные вместе винтом б, ввинченнььм в резьбу основания. Груз б состоит из двух частей, имеющих внутри кониНесКНе выточки FI соединенных между сооой та к, что выточки опираются на наружные кромки тарельчатых пружин.

При действии ускорения вдоль оси акселерометра груз через тарельчатые пружины изгибает пьезопреобразователи, вызывая появление полезного сигнала.

Пьезоэлектрический акселерометр, содержащий один или два пьезопреобразователя, работающих на изгиб и укрепленных на упругом элементе, установленном во внутренней полости составного кольцевого инерционного груза, выполненного с внутренней конической проточкой, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности и точности измерений, упругий элемент выполнен в виде двух тарельчатых пружин, поджатых к обеим сторонам пьезопреооразователей, причем инерционный груз установлен конической проточкой на наружные кромки пружин.

Источники информации, принятые во вннмани при экспертизе.

1. Иориш Ю. И. «Виброметрия», Государст20 венное научно-техническое издательство машиностроительной литературы. М., 19бЗ, с. 568 — 573.

2. Авторское свидетельство СССР

2о № 418800, М. К a. G 01 P 15 08, 1972.