Способ изготовления пьезоэлектрического датчика давления

 

Использование: в производстве пьезоэлектрических датчиков, предназначенных для измерения быстропеременных, ударных и акустических давлений. Цель - повышение надежности изготавливаемых приборов. Сущность изобретения: на основание 3 устанавливается чувствительный элемент, состоящий из чередующихся пьезокерамических4 и металлических 5 дисков. Затем на основание 3 устанавливается центрирующий колпачок 7, а на собранный пьезоэлектрический пакет - передающий давление элемент (подушка) 6, торцовые поверхности которого перед установкой покрывают тонким слоем смазки 8, на основе органополимерного материала. Следующим этапом является установка корпуса 1 на основании 3 с обеспечением поджатия пьезоэлектрического пакета мембраной 2, которое осуществляется завинчиванием корпуса 1 на основание 3. Далее сборка помещается в муфельную печь, где подвергается соответствующей термообработке. Температура воздействия при этом должна быть выше температуры возгонки материала смазки. После выдержки сборку извлекают из печи и при достижении нормальной 2 (Л С со а СО СЛ ел 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю G 01 L 9/08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4944901/10 (22) 14.06.91 (46) 30.05.93. Бюл, М 20 . (71) Научно-исследовательский институт фи- зических измерений (72} Н.Н. Мордовин, B,Н.Марин, В.Н.Кузин и B.È.Ñòÿïèí (56) Заявка Японии Рл 62-200778, кл. Н 011 41/08. 1987.

Патент США hh 4752712, кл. Н 01 1 41 /08. 1988. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ДАТЧИКА ДАВЛЕНИЯ (57) Использование: в производстве пьезоэлектрических датчиков, предназначенных для измерения быстропеременных, ударнйх и акустических давлений. Цель — повышение надежности изготавливаемых приборов. Сущность изобретения: на основание 3 устанавливается чувствительный. И 1818558 А1 элемент, состоящий из чередующихся пьезо керамических 4 и металлических 5 дисков.

Затем на основание 3 устанавливается центрирующий колпачок 7, а на собранный пьезоэлектрический пакет — передающий давление элемент(подушка) 6, торцовые поверхности которого перед установкой покрывают тонким слоем смазки 8, на основе органополимерного материала. Следующим этапом является установка корпуса 1 на основании 3 с обеспечением поджатия пьезоэлектрического пакета мембраной 2, которое осуществляется завинчиванием корпуса 1 на основание 3, Далее сборка помещается в муфельную лечь, где подвергается соответствующей термообработке.

Температура воздействия при этом должна. быть выше температуры возгонки материала смазки, После выдержки сборку извлекают из печи и при достижении нормальной

1818558

40

45 температуры производят окончательное закрепление корпуса 1 с основанием 3 за счет выполнения сварочного шва. ИспользоваИзобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано при производстве пьезоэлектрических датчиков, предназначенных для измерения быстропеременных, ударных и акустических давлений, а также для измерения параметров вибраций. . Целью изобретения является повышение надежности изготавливаемых приборов.

Сущность заявленного способа изготовления пьезоэлектрического датчика давления поясняется чертежами, представ.ленными на фиг,1 и 2. На фиг.1 и 2 изображены: корпус 1 с мембраной 2, основанием

3, пьезоэлектрические диски 4, металлические диски 5, передающий давление эле. мент подушка 6, центрирующий колпачок 7, смазочный материал 8 и сварной шов 9.

Сборка..пьезоэлектрического датчика давления осуществляется следующим образом.

На основании 3 устанавливается чувствительный элемент состоящий из чередующихся пьезокерамических 4 и металлических дисков 5 скоммутированных между собой надлежащим образом, Затем на основании 3 устанавливается центрирующий колпачок 7, имеющий изоляционный слой на внутренней поверхности, после чего на пьезоэлектрический пакет устанавливается подушка б торцевые поверхности которой, перед установкой, покрываются тонким слоем смазки 8, на основе органополимерного материала (например, сублимирующей смазки КС-1). Следующей технологической операцией является установка корпуса 1 на основание 3 с обеспечением поджатия чувствительного элемента (пьезоэлектрического пакета) мембраной 2 корпуса 1. Поджатие осуществляется завинчиванием корпуса 1 на основании 3 до обес-. печения необходимого натяга мембраны 2.

Далее сборка помещается в муфельную печь, где подвергается соответствующей термообработке. Температура воздействия при этом должна быть выше температуры сублимации (возгонки) материала смазки

30 ние изобретения позволит повысить надежность, а также увеличит процент выхода годных изделий при сборке. 2 ил. (для смазки типа КС-1 данная температура и лежит в пределах 110 — 125 С). После выдержки в течение 1 — 1,5 часа сборку извлекают из печи и при достижении нормальной температуры производят окончательное закрепление (см.фиг.2) корпуса 1 с основанием 3 за счет выполнения сварочного шва 9.

Использование заявляемого способа изготовления, по сравнению с известным способом, позволит повысить надежность работы пьезоэлектрических датчиков давления, особенно в условиях воздействия различного рода механических факторов высокого уровня. Особенно важным является то, что заявляемый способ, в отличие от известного, практически исключает выход прибора из строя. на заключительной операции изготовления, т.е. при сборке корпуса с чувствительным элементом.

Технико-экономическими преимуществами предлагаемого способа изготовления по сравнению со способом прототипом являются повышение механической надежности; увеличение процента выхода годных изделий при сборке; расширение эксплуатационных возможностей за счет использова-, ния пьезоэлектрического датчика в условиях жестких механических воздействий (вибрации, ударов, температуры и т.д.);

Формула изобретения

Способ изготовления пьезоэлектрического датчика давления, заключающийся в сборке отдельных пьезоэлектрических и металлических дисков в пакет, установке пакета с передающим давление элементом между мембраной корпуса и основанием, закрепление корпуса с основанием с помощью резьбы и последующую сварку корпуса с основанием, отл и ч а ю щи йся тем, что, с целью повышения надежности изготавливаемых приборов, перед установкой пакета с передающим давление элементом торцевые поверхности передающего давления элемента покрывают смазкой на основе органо-полимерного материала, а перед сваркой. корпус с основанием; датчик под-. вергают нагреву до температуры, не ниже температуры возгонки материала смазки.

1818558

Составитель О.Полев

Техред M.Моргентал Корректор M.Куль

Редактор Н.Коляда

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

Заказ 1935 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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