Пьезоэлектрический акселерометр Советский патент 1983 года по МПК G01P15/09 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения виброускорений и ударных импульсов на мин атюрных элементах и в труднодоступ ных частях изделий современной тех ники . Известен пьезоэлектрический акс лерометр, в котором для уменьшения влияния перемещения жилы кабеля на пьезоэлемент и увеличения точности измерения производится заливка учас ка ввода кабеля в крышку или оголенной жилы токопроводящим компаундом Ci . Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является акселерометр содержащий основание с расположенным на нем пьезоэлектрическим чувст вительным элементом и кабель, закре ленный в основании. Нижний виток об разован 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 электро изоляционное кольцо .2. В местах установки акселерометра могут возникнуть большие изгибные деформации, которые вызывают в его корпусе и в пьезоэлементе значитель ные механические напряжения, что приводит к изменению коэффициента преобразования. Введенное в устрой ство электроизоляционное кольцо мех нически связывает корпус с пьезоэле ментами и, следовательно, при воздействии влияющих факторов (деформа ции, перепад температур )деформации корпуса передаются пьезоэлементам, что приводит к искажению результатов измерений. Кроме того, ввиду различной жест кости крепления кольца, на нижней ветке кабеля и пъезоэлементов на ос новании корпуса имеет место разная их относительная деформация, что до полнительно приводит к снижению точ ности 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 1г 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 2имеет коническую форму с углом наклона порядка 4 - 5°, выбранным с учетом наименьшего ослабления попе;речного 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 йсилы внутри акселерометра, последняя подсоединяется к токопроводящей перемычке, кабель в основании уложен петлей и до подхода к пьез.оэлеменху имеется несколько поворотов жилы и перемычки на ол, равный 90°и более. Перемычка выполняется в виде шайбы с язычком из тонколистовой фольги. При воздействии виброускорений или ударных импульсов сигнал с пьезоэлемента 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 подкреплении пьезоэлемента, жестко в нем защемляется. конусной втулкой с продольной прорезью и подсоединяется к пьезоэлеенту через перемычку.

п

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