Пьезоэлектрический акселерометр

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения ударных ускорений в широком диапазоне частот и амплитуд входных, воздействий . Целью изобретения является повышение надежности работы акселерометра в диапазоне ударных ускорений 10 -2 10 м/с , а также уменьшение поперечной чувствительности. Акселерометр резьбовым хвостовиком 2 крепится на объекте При воздействии на акселерометр ускорения в осевом направлении на гайку 6, обеспечивающую предварительное поджатие установленных на резьбовом стержне 3 пьезоэлементов 4 с электродом 5 между ними , действует сила инерции, которая сжимает или растягивает пьезоэлементы 4, выполненные из монокристалла кварца X - среза с взаимно перпендикулярной ориентацией их оптических осей. Возникающий на пьезоэлементах 4 электрический заряд, пропорциональный ускорению снимается с электрода 5. гайки 6 и основания 1 с толщины кабеля 7 и подается на регистратор. Центральная жила кабеля 7 связана с электродом 5, экранирующая оплетка кабеля 7 плотно вставлена в отверстие меньшего диаметра основания 1. а наружная изоляционная оболочка кабеля 7 плотно встроена в отверстие большего диаметра основания 1 при помощи компаунда. 1 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sf)s G 01 P 15/09

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В (21) 3124346/10 (22) 26,09.85 (46) 15.06.91. Бюл. М 22 (72) Г.И.Зарожный, Ю.Н.Вильдтгрубе, Г.И.Смирнова, В.В.Мочалов и И.В.Плотников (53) 531.768 (088.8) (56) Пеллинец В.С. Измерение ударных ускорений. М., 1975, с. 185-188. (54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АКСЕЛЕРОМЕТР (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения ударных ускорений в широком диапазоне частот и амплитуд входных воздействий. Целью изобретения является повышение надежности работы акселерометра в диапазоне ударных ускорений

10 — 2 10 м/с, а также уменьшение попе3 2 речной чувствительности. Акселерометр резьбовым хвостовиком 2 крепится на объ5U 1656464 А1 екте. При воздействии на акселерометр ускорения в осевом направлении на гайку 6, обеспечивающую предварительное поджатие установленных на резьбовом стержне 3 пьезоэлементов 4 с электродом 5 между ними, действует сила инерции, которая сжимает или растягивает пьезоэлементы 4, выполненные из монокристалла кварца X— среза с взаимно перпендикулярной ориентацией их оптических осей. Возникающий на пьезоэлементах 4 электрический заряд, пропорциональный ускорению, снимается с электрода 5, гайки 6 и основания 1 с толщины кабеля 7 и подается на регистратор. Центральная жила кабеля 7 связана с электродом 5, экранирующая оплетка кабеля 7 плотно вставлена в отверстие меньшего диаметра основания 1, а наружная изоляционная оболочка кабеля 7 плотно встроена в отверстие большего диаметра основания 1 при помощи компаунда. 1 ил.

1656464

Составитель l0.Харламов

Техред М.Моргентал Корректор M.Ïîæî

Редактор E.Êoï÷à

Заказ 2050 Тираж 352 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения ударных ускорений в широком диапазоне частот и амплитуд входных воздействий.

Целью изобретения является повышение надежности работы акселеоометра в диапэ( зоне ударных ускорений 10 — 2 10 м/с, а таКже уменьшение поперечной чувствительности.

На чертеже изображен пьезоэлектрический акселерометр, разрез.

Пьезоэлектрический акселерометр содержит основание 1 с резьбовым хвостовиком 2 для крепления на объекте и осевым резьбовым стержнем 3. На осевом резьбо вом стержне 3 установлены пьезоэлементы 4 с электродом 5 между ними, поджатые плоской гайкой 6, обеспечивающей необходимое начальное упругое поджатие пьезоэлементов 4 к основанию 1. В сквозное горизонтальное двухступенчатое отверстие в основании 1 встроен антивибрэционный кабель 7 таким образом, что его центральная жила электрически связана с электродом 5. Экранирующая оплетка кабеля 7 плотно вставлена в отверстие меньшего диаметра в основании 1 и имеет с его поверхностью электрический контакт, а наружная изоляционная оболочка кабеля 7 встроена в отверстие большего диаметра основания 1 с помощью компаунда. Наружная поверхность кольцевых пьезоэлементов 4, электрода 5 и гайки 6 покрыты слоем компаунда

8, поверх которого нанесено токопроводящее покрытие 9, имеющее электрический . контакт с основанием 1 и гайкой 6. Пьезоэлементы 4 выполнены из монокристалла кварца Х-среза с взаимно перпендикулярной ориентацией их оптических осей, Акселерометр работает следующим образом.

Акселерометр устанавливают на испытуемом объекте с помощью резьбового хвостовика 2, При воздействии на акселерометр ускорения в осевом направлении на гайку 6 действует сила инерции в направлении. противоположном действию ускорения. Сила инерции сжимает или рас5

45 тягивает пьезоэлементы 4. Вследствие прямого пьезоэлемента на обкладках пьезоэлементов 4 возникает электрический заряд, пропорциональный действующему ускорению, который снимается с электрода 5, основания 1 и гайки 6 и с помощью кабеля 7 подается на внешнее регистрирующее устройство, Формула изобретения

1, Пьезоэлектрический акселерометр, содержащий основание с устройством крепления на объекте, осевой резьбовой стержень, кольцевые пьезоэлементы, расположенные на стержне, упругий элемен, инерционную массу, металлический экран и антивибрэционный кабель, соединенный электрически с основанием и пьезоэлементами, отл и ч а ющий с я тем, что, с целью повышения надежности работы вдиапазоне ударных ускорений 10 -2 . 10 м/с, з инерционная масса с упругим элементом выполнена в виде плоской гайки, осуществляющей поджатие кольцевых пьезоэлементов к основанию, э кольцевые пьезоэлементы.и гайка покрыты слоем компаунда, поверх которого нанесено токопроводящее покрытие, имеющее электрический контакт с основанием и дополнительно с гайкой.

2. Акселерометр по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что сквозное горизонтальное отверстие для кабеля в основании выполнено двухступенчатым с радиальным скруглением наружного края отверстия большего диаметра, в отверстие большего диаметра встроена часть кабеля с наружной изоляционной оболочкой, предварительно покрытой компаундом, а в отверстие меньшего диаметра встроена часть кабеля только с экранирующей оплеткой, причем экрэнирующая оплетка имеет электрический контакт с основанием по поверхности отверстия меньшего диаметра.

3. Акселерометр по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью уменьшения поперечной чувствительности, кольцевые пьезоэлементы выполнены из монокристалла кварца X-среза с взаимно перпендикулярной ориентацией их оптических осей,