Пьезоэлектрический акселерометр

Пьезоэлектрический акселерометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АКСЕЛЕРОМЕТР , содержащий основание с. расположенным на нем пьезоэлектрическим чувствительным элементом и кабель, закрепленный в основании. отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения , и уменьшения габаритов, в него введено упругое подкрепление пьезозлемента , выполненное за одно целое с основанием, внутренняя полость которого ограничена поверхностью усеченного конуса, в которую вставлена коническая втулка с продольной прорезью , а жила кабеля, закрепленная во втулке, присоединена к пьезеэлементу через перемычку. 2. Акселерометр по п. 1, о т. л ичающийся тем, что перемычка выполнена с двумя изгибами под пряMbw углом. % О

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(Д) G 01 P 15/09

ГОСЗЩАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4 С

Вю

°

ЪФ (21) 3330682/18-10 (22) 19.08..82 (46) .23.03. 83. Бюл. Р 11 (72) И.A.Íèêèòèí (53) 531.768 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 275556, кл. G 01 Р 15/09, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

9 546822, кл. G 01 Р 15/09, 1975 (прототип). (54) (57) 1. ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АКСЕЛЕРОИЕТР, содержащнй основание с расположенным на нем пьезоэлектрическим чувствительным элементом и кабель, закрепленный в основании, „„SU„„ l 007021 А отличающийся тем,что, с целью повышения точности измерения. и уменьшения габаритов, в него введено упругое подкрепление пьезоэлемента, выполненное за одно целое с основанием, внутренняя полость которого ограничена поверхностью усеченного конуса, -в которую вставлена коническая втулка с продольной прорезью, а жила кабеля, закрепленная во втулке, присоединена к пьезо- элементу через переи.лку.

2. Акселерометр по и. 1, о т. л ич а ю шийся тем, что перемычка выполнена с двумя изгибами под пря-. мым углом.

1007021

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения виброускорений и ударных импульсов на миниатюрных элементах и в труднодоступных частях изделий современной техники.

Известен пьезоэлектрический акселерометр, в котором для уменьшения влияния перемещения жилы кабеля на пьезоэлемент и увеличения точности измерения производится заливка участка ввода кабеля в крышку или оголенной жилы токопроводящим компаундом (1).

Наиболее близким по технической 15 сущности и достигаемому положительному эффекту является акселерометр, содержащий основание с расположенным на нем пьезоэлектрическим чувствительным элементом и кабель, эакреп-gp ленный в основании. Нижний виток образован изолированной частью этого участка кабеля, который закреплен клеем в кольцевой канавке, верхний виток — центральной жилой кабеля, для изоляции и закрепления которой на нижний виток установлено электроизоляционное кольцо (2 ).

В местах установки акселерометра могут возникнуть большие изгибные деформации, которые вызывают в его корпусе и в пьезоэлементе значительные механические напряжения, что приводит к изменению коэффициента преобразования. Введенное в устройство электроизоляционное кольцо механически связывает корпус с пьезоэлементами и, следовательно, при воздействии влияющих факторов (деформации, герепад температур )деформации корпуса передаются пьезоэлементам, 40 что приводит к искажению результатов измерений.

Кроме того, ввиду различной жесткости крепления кольца, на нижней ветке кабеля и пьезоэлементов íà ос- 45 новании корпуса имеет место разная их относительная деформация, что дополнительно приводит к снижению точности измерений.

Укладка кабеля по спирали вокруг пьезоэлементов увеличивает диаметр (габариты )акселерометра.

Целью изобретения является повышение точности измерения и уменьшение габаритов.

Поставленная цель достигается тем, что в пьезоэлектрический акселерометр, содержащий основание с расположенным на нем пьезоэлектрическим чувствительным элементом и кабель, закрепленный в основании, введено упругое подкрепление пьезоэлемента, выполненное за одно целое с основанием, внутренняя полость которого ограничена поверхностью усеченного конуса, в которую вставлена коническая втулка с продольной прорезью, а жила кабеля, закрепленная во втулке, присоединена к пьезоэлементу через перемычку.

Перемычка выполнена с двумя изгибами под прямым углом.

На фиг. 1 представлен пьезоэлектрический акселерометр, общий вид, на фиг. 2 — сечение, показывающее закрепление кабеля в основании.

Акселерометр содержит основание

1, упругое подкрепление 2, на котором закреплен пьезоэлемент 3, крышку 4, конусную втулку 5 с продольной . прорезью б, токопроводящую изолированную от корпуса перемычку 7, кабель 8 с центральной жилой 9 и экраном 10. Кабель в основании уложен петлей и залит компаундом 11. Внутренняя стенка упругого подкрепления

2 имеет коническую форму с углом наклона порядка 4 — 5О выбранным с учетом наименьшего ослабления поперечного сечения и оптимального хода втулки при установке ее на компаунде в отверстие с усилием со стороны большого диаметра. При осадке втулки вниз она своей наружной поверхностью прижимает экран 10 к внутренней поверхности упругого подкрепления, а внутренней поверхностью обжимает и фиксирует жилу кабеля.

С целью более эффективного демпфирования колебаний жилы внутри акселерометра, последняя подсоединяется к токопроводящей перемычке, кабель в основании уложен петлей и до подхода к пьезоэлементу имеется несколько поворотов жилы и перемычки на угол, равный 90"и более. Перемычка выполняется в виде шайбы с язычком . из тонколистовой фольги.

При воздействии виброускорений или ударных импульсов сигнал с пье- зоэлемента с помощью перемычки и антивибрационного кабеля передается на измерительный прибор (не показан ).

Предложенное устройство позволяет устранить влияние деформации корпуса и перемещения жилы кабеля на коэффициент преобразования акселерометра (увеличение точности и уменьшение габаритов ), путем закрепления кабеля в виде петли с многоразовыми поворотами, жила которого пропускается через конусное отверстие, выполне ние в упругом подкренлении пьезоэлемента, жестко в нем защемляется конусной втулкой с продольной прорезью и подсоединяется к пьезоэлементу через перемычку. 1007021

А-A

Заказ 2130/68 Тираж 871

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Н.Мараховская

Редактор О.Половка Техред Ж.Кастелевич Корректор А; Повх