Чувствительный элемент пьезооптического преобразователя

Чувствительный элемент пьезооптического преобразователя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

л

ОП ИСАКЙЕ

ИЗОБРЕТЕЙ ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 567965 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 17.04.73(21} 1906897/10 с присоединением заявки №(23) Приоритет(43) Опубликовано05.08.77, Бюллетень № 29 (45) Дата опубликования описания 19.08.77

2 (51) М. Кл.

5 01 Ь 1/24

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР оо делам иэооретений и открытий (53) УДК 531.781 (088.8) (72) Авторы изобретения

И. И. Слезингер, Г. N. Белицкий, В. А. Ширяев и Ю. В. Миронов

Институт механики Московского ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени государственного университета им. М. В. Ломоносова (71) Заявитель (54) ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ПЬЕЗООПТИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к приборам для измерения силы, давления, ускорения и других величин, преобразуемых в механические напряжения чувствительного элемента. 5

Известные чувствительные элементы пьезооптического преобразователя содержат основание, пяту и вставку из ньезооптического материала, расположенную между основанием и пятой и жестко связанную с последними.

Бель изобретения — уменьшение температурных напряжений в материале вставки.

Это достигается тем, что в предлагаемом чувствительном элементе концевые части пяты и основания, контактирующие со встав кой, выполнены в виде группы консольных стержней, перпендикулярных стыкуемой поверхности, причем, стержни выполнены раэличной толшины, находяшейся в обратной зависимости от расстояния расположения стержня относительно оси вставки, а центральный стержень, с целью увеличения жесткости в поперечном направлении, выполнен переменного поперечного сечения, уменьшаю- 5 шегося к стыкуемой поверхности; крайние стержни основания и пяты выполнены длиннее остальных, образуя буртик, охватываюший вставку.

На фиг. 1 изображен, чувствительный элемент, работаюший на растяжение и сечение

A-А; на фиг. 2 — чувствительный элемент, работающий на изгиб.

Чувствительный элемент состоит из основания 1, вставки 2 и пяты 3. Основание и пята выполнены из прочного и жесткого материала, хорошо передаюшего механическую нагрузку, например, из металла. Встав ка выполнена из пьезооптического материала, например, силикатного стекла или монс кристалла АДР, изменяюшего свои свойства под влиянием механических напряжений. В местах стыка детали 1, 3 и 2 жестко соединены прочно как на сжатие, так и на растяжение, например, склейкой. Концы основания и пяты со стороны вставки выполнены разрезными в виде группы консольных стержней 4, толшина которых меньше длины в направлении измеряемой силы, Измеряемая сила

Р через детали 1,,2 передается вставке 3, 567965 вследствие чего в последней создаются механические напряжения, которые преобразуются в полезный выходной сигнал прибора.

Предлагаемое соединение обеспечивает высокую жесткость чувствительного элемента в измерительном направлении.

При изменении температуры окружающей среды детали 1, 2, 3 изменяют свои размеры. Поскольку жесткость концевых частей основания и пяты в поперечном направлении 10 мала и участки контакта в пределах каждого стержня 4- невелики, возникающие при этом температурные напряжения намного меньше, чем в случае сплошного контакта.

Крайние стержни целесообразно изготавливать с более тонким поперечным сечением, то есть менее жесткими, чем средние,,поскольку деформация их при изменении темпе ратуры больше, чем у средних стержней.

Для увеличения продольной жесткости рас- 20 стояния между стержнями целесообразно делать минимальными, насколько это технологически возможно. Для увеличения плошади с слейки вставки с основанием и пятой, то есть для увеличения прочности, можно край-25 ние стержни выполнить длиннее средних так, чтобы они образовывали буртик, охватываюю щий вст а в ку.

При работе чувствительного элемента на З0 изгиб (фиг. 2) для сохранения высокой жесткости чувствительного элемента в изме риъ ельном направлении центральный стержень выполнен в виде сплошной .трапеции, мен шее основание которой обращено к поверх- З5 ности стыка. Симметричное расположение стержней оптимально в смысле температурных напряжений, а также позволяет создать симметрию распространения тепловых потоков и симметрию напряжений. о

Формула изобре тения

1. Чувствительный элемент пьезооптического преобразователя, содержаший основание, пяту и вставку из пьезооптического материала, расположенную между пятой и основанием и жестко связанную с последними, о т л ичаю щи йс я тем, что, с целью умень шения температурных напряжений в материале вставки, концевые части пяты и основания, контактируюшие со вставкой, выполнены в виде группы консольных стержней, перпендикулярных стыкуемой поверхности.

2. Чувствительный элемент по и, 1, отличающийся тем,чтостержни выполнены различной толшины, находящейся в обратной зависимости от расстояния расположения стержня относительно оси вставки.

3. Чувствительный элемент по и. 1-2, отличающийся тем,что,сцелью увеличения жесткости в поперечном направлении, центральный стержень выполнен переменного сечения, уменьшаюшегося к стыкуемой поверхности.

4. Чувствительный элемент по п„1-3, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью увеличения прочности соединения, крайние стержни основания и пяты выполнены длиннее остальных, образуя буртик, охватывающий вставку.

567965

ППП

Фигл

Фиг. Г

Составитель В. Герасимова

Редактор Н. Скворцова Техред Н, Андрейчук Корректор А. Гриценко

Заказ 2791/31

ЦНИИ ПИ

Тираж 1101 Подписное

Государ.тв»нэго комитета Совета Министров СССР по дел r. изобретений и открытий

113;335, Москвг;, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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