Ультразвуковой пьезоэлектрический датчик

 

А. Е. Гольдштейн, И. Г. Минаев, В. M. Шарапов и Б. Г. Шелестовский (72) Авторы изобретения

Г

«й ЖИА35,".:..

Черкасский филиал Киевского ордена Ленина п хМчд<Мйгоинститута им. 50 петия Великой Октябрьской с «урра ;кой-, в олюции (71) Заявитель

{ 54 ) УЛ ЬТРАЗВУКОВОЙ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ

ДАТЧИК

Изобретение относится к ультразвуко вой измерительной технике и может быть использовано в различных отраслях промышленности и лабораторной практике.

Известен ультразвуковой пьезоэлектрический датчик, содержащий пьезоэлемент с двумя системами электродов, возбуждающий генератор и измерительный прибор, а также держатели, передающие к пьезоэлементу усилие (Q

ie

Недостаток(известного устройства— невысокая точйость, . Наиболее близким по технической сущности к изобретению является ультразвуковой пьезоэлектрический датчик, ñî15 держащий пьезоэлемент, возбуждающий генератор, измерительный прибор и держатели для передачи усилий «.21.

Однако он также имеет невысокую точность из-эа малой упругости пьезоэлемента.

Бель изобретения — повышение точности измерения.

Бель достигается тем, что он снабжен полым сферическим резонатором, внутри которого установлен с воэможностью механического контакта с ним пьезоэлемент, при этом сферический резонатор установлен между держателями."

На чертеже схематически представлен датчик.

Датчик содержит п ьезоэлемент 1, закрепленный в ультразвуковом резонаторе

2, выполненном в виде полого металлического шара, генератор электрических колебаний 3, измерительный прибор 4 и держатели 5, Устройство работает следую«цим образом.

При подключении пьезоэлемента к генератору электрическихколебаний он с0 вершает резонансные механические колебания (в диапазоне ультразвуковых частот), которые передаются резонатору.

Размеры резонатора выбраны таким образом, чтобы в нем возбудились резонансные радиальные колебания, 884172

Составитель В. Пирогов

Техред Ж.Кастелевич Корректор М.Демчин

Редактор Л ." Гратилло

Заказ 10258/87 Тираж 701 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, уп. Проектная, 4

При воздействии. усилия через дер.жатели 5 эа счет контактной жесткости амплитуда колебаний резонатора уменьшается, что приводит к изменению выходного сигнала пьезоэлемента, В предлагаемом датчике измеряемое усилие через держатели ограничивает амплитуду колебаний резонатора, причем фактором, влияющим на точность измерения, является контактная жесткость между держателями и резонатором. Так как в данном спучае в контакте находятся детали из металла (как правило иэ термо. обработанной стали), ппастические деформации в контакте практически отсутствуют, что в значительной степени определяет повышение точности.

Кроме того, определенный вклад в пб вышение точности вносит и то, что невелики потери резонатора в окружающую среду.

Как показали испытания, точность измерения предлагаемого датчика на 30% выше точности известных.

Формула изобретения

Ультразвуковой пьезоэлектрический датчик, содержащий пьезоэлемент, возбуждающий генератор, измерительный прибор и держатели дпя передачи усилия, о т о л и ч а ю ш и и с я тем что с целью

Э повышения точности измерения он снабжен полым сферическим резонатором, внутри которого установлен с возможностью механического контакта с ним пьезоэлемент, при этом сферический резонатор установлен между держателями.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 532786, кп. 5 01 L 1/16, 1977.

20 2. Авторское свидетельство СССР № 501306, кл. Я 011, 1/16, 1976.