Пьезоэлектрический акселерометр

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<11951142 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05. 05. 80 (21) 2920377/18-10 с присоединением заявки Мо— (23) Приоритет—

Опубликовано 1508ф2. Бюллетень Мо 30

1с11М К з

G 01 P 15/09

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

153)УДК 531.768 (088. 8) Дата опубликования описания 150882 (72) Автор изобретения

В. В. Смирнов!

3, (71) Заявитель (54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ AKCEJIEPOMETP

Изобретение относится к измерению параметров движения, в частности к пьезоэлектрическим акселерометрам с предварительно поджатыми пьезоэлементами.

Известны пьезоэлектрические аксе лерометры имеют относительно низкий динамический диапазон измеряемых ускорений вследствие нелинейной деформации контактного соединения чувствительного элемента и сопрягаемых с ним деталей $1) .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является устройство, содержащее дисковый пьезоэлемент, нагруженный подпружиненной инерционной массой (2j, Недостатком устройства является относительно низкая точность измерения ускорения, обусловленная повышенной поперечной деформацией пьезоэлемента в.процессе измерения ускорения.

Цель изобретения — повышение точности измерения ускорения.

Для повышения точности измерения ускорения пьезоэлемент снабжен по периметру выступами, свободно охваты. вающими сопрягаемые с ним элементы инерционной массы и корпуса.

На чертеже представлена конструктивная схема пьезоакселерометра.

Пьезоэлемент 1 выполнен в виде плоского диска с выступами 2, свободно охватывающими инерционную массу 3 и основание корпуса 4. упругий элемент 5 осуществляет предварительное сжатие укаэанных элементов через изолирующую прокладку, 6. Выступы 2 выполнены сплошными по всему периметру пьезоэлемента.

Пьеэоакселерометр работает следующим образом.!

5 При н ичии ударных ускорений вдоль оси прибора пьезоэлемент 1, инерционная масса 3, основание корпуса 4 деформируются как в продольном, так и в поперечном направлении. При этом выступающая часть 2 пьезоэлемента, охватывающая по периметру инерционную массу 3 и основание корпуса 4, уменьшает величину поперечной деформации пьезоэлемента 1. Тем самым уменьшается относительное смещение в плоскости контакта укаэанных сопрягаемых элементов. Подбор материалов пьезоэлемента и сопрягаемых с ним элементов дополнительно уменьшает

ЗO относительное смещение в плоскости

951142

Формула изобретенйя

Составитель К.Лукомский

Редактор Т.Парфенова Техред М.Рейвес Корректор И. Муска

Заказ 5934/47 Тираж 887

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130 35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4 контакта основания корпуса и инерционной массы. При этом материал пьезоэлемента и .сопрягаемых с ним элементов инерционный элемент и основание корпуса) определяется из соотношения 1 1 2 Я 6 0,1 ("-М à де,, — коэффициент Пуассона материалов пьезоэлемента и 10 сопрягаемых с ним элементов сост".етственно;

Е„,F-< — модули упругости материалов пьезоэлемечта и сопрягаемых с ним элементов .соответственно.

В этом случае в меньшей степени проявляется нелинейный характер деформирования контактного соединения, а вместе с ним и нелинейность амплитудной характеристики акселерометра, что,в свою очередь, приводит к расширению амплитудного диапазона и к снижению погрешности измерения ускорений.

Пьезоэлектрический акселерометр

1 содержащий установленный в корпусе дисковый пьеэоэлемент, нагруженный подпружиненной инерционной массой

I отличающийся тем, что, с целью повышения точности измереННа Ускорения, пьезоэлемент снабжен по периметру выступами, свободно охватывающими сопрягаемые с ним элементы инерционной массы и корпуса.

Источники информации, пРинятые во внимание при экспертизе

1. Иориш Ю.И. Виброметрия. ГНТИ машиностроительной литературы. М., 1963, с.568-569.

2. Батуев Г.С. Инженерные методы исследования ударных процессов. N., "Машиностроение", 1977, с..215, рис.128 (прототип).