Пьезоакселерометр Советский патент 1988 года по МПК G01P15/09 

3

(Л

to

оо

СП

Изобретение относится к технике измерения параметров вибраций на конструкциях с малыми вибрационными ускорениями, где требуется большой коэф. преобразования датчика и высокая вибропрочность. Цель изобретения - расширение частотного диапазона устр-ва при сохранении его вибропрочности. В корпусе 1 размещена инерционная масса, меньшая часть которой выполнена в виде шайбы 4, прижатой гайкой 5 к пьезоэлементу 2. Большая часть массы представляет собой стакан 6 с завинчивающейся крышкой 7, связанной через предварительно напряженный элемент - пружину 8 с шайбой 4. Инерционная масса воздействует на пьезоэлемент 2 с силой, пропорциональной ускорению вибраций. 2 ил.

фиг.1

Изобретение относится к технике измерения параметров вибраций на конструкциях с малыми вибрационными ускорениями, где требуется большой коэффициент преобразования датчика и высокая вибропрочность, и предназначено для. приема колебаний в инфразвуковом и звуковом диапазоне частот.

Цель изобретения - расширение частотного диапазона при сохранении вибро- проч-ности пьезоакселерометра.

На фиг. 1 изображен пьезоакселерометр, вид спереди; на фиг. 2 - то же, в рабочем положении.

Пьезоакселерометр содержит корпус 1, пьезоэлемент 2, стягивающую шпильку 3, закрепленную в центре цилиндрического основания корпуса 1. Меньшая часть инерционной массы, выполненная в виде шайбы 4, при помощи гайки 5 прижата к пьезоэле- менту 2. Большая часть массы выполнена в виде стакана 6 с завинчивающейся крыщкой 7. Шайба 4 размещена на дне стакана 6. Между крышкой 7 и шайбой 4 расположена предварительно сжатая пружина 8. Сила сжатия пружины 8 такова, что обеспечен жесткий контакт между дном стакана 6 и шайбой 4 при всех ускорениях вибраций, меньших чем ускорение, приводящее к разрушению пьезоэлемента 2.

Пьезоакселерометр работает следующим образом.

Состояние и расположение элементов конструкции, показанное на фиг. 1, соответствует его работе при ускорениях вибраций ниже ускорения, разрушающего пьезоэлемент. Шайба 4, стакан 6 и пружина 8 образуют единую инерционную массу, которая действует на пьезоэлемент 2 с силой, пропорциональной ускорению вибраций.

fa

ч

На фиг. 2 показано состояние элементов конструкции, когда направленное вертикально вверх ускорение а (ускорение именно такого направления приводит к разру- шению пьезоэлемента 2) выше чем ускорение, приводящее к разрушению пьезоэлемента 2. В этом случае сила инерции стакана 6 больше силы предварительного сжатия пружины 8, т.е. пружина-сжимается и стакан 6 своим основанием упирается в корпус пьезо0 акселерометра. На пьезоэлемент 2 при этом действуют только сила предварительного сжатия пружины 8 и сила инерции шайбы 4 Сила инерции стакана 6 действует не на пьезоэлемент, а на основание корпуса пьезо2 акселерометра.

Таким образом, предлагаемый пьезоакселерометр в отличие от известного, позволяет производить необходимые измерения вибраций в звуковом диапазоне частот, обладая при этом высокой чувствитель0 ностью и виброзащищенностью.

Формула изобретения Пьезоакселерометр, содержащий основание, упругий элемент, пьезоэлемент, кольцевую инерционную массу, установленную

5 с ограничительным зазором между основанием пьезоакселерометра и торцом кольцевой инерционной массы, отличающийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона при сохранении вибропрочности пьезоакселерометра, инерционная масса состоит

0 из двух частей, большая из которых выполнена в виде стакана с отверстием в дне и с завинчивающейся крышкой, связанной через предварительно напряженный упругий элемент с меньшей частью инерционной массы, предварительно поджатой к пьезо5 элементу, расположенному в отверстии дна стакана.

В