Способ измерения армирующего напряжения пакетного пьезокерамического преобразователя Советский патент 1991 года по МПК H04R29/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения армирующих напряжений и усилий электроакустических преобразователей, работающих в условиях интенсивных циклических нагрузок,,

Цель изобретения - повышение точности (достоверности) измерения Армирующих усилий л преобразователе без его разборки,

На фиг Л представлена функциональная зависимость, получаемая в результате осуществления способа; на фиг.2 - блок-схема устройства, реализующего способ

Реализация способа поясняется на примере устройства, в котором исследуемый преобразователь 1 подключен своей первой клеммой (электродом) к первому входу блока 2 измерения удельной рассеянной за цикл энергии, к выходу генератора 3 электрических гармонических сигналов и к прррому входу блока 4 управления и измерения механических циклических При

05 СО СО

сл

N3 J

этом преобразователь 1 оптически связан с вторым входом блока 4 управления и измерения механических напря- же ний, первый вход которого соединен с входом X графопостроителя 5, вход Y которого соединен с выходом блока 2, а выход - с входом анализатора 6 нелинейности. Вторая клемма преобразователя 1 соединена с вторым входом блока 2 о

Способ осуществляют следующим образом

По команде блока 4 управления и измерения с выхода генератора 3 на первую клемму преобразователя 1 подают минимальное электрическое гармоническое напряжение с резонансной частотой преобразователя, которое создает в преобразователе 1 механическое напряжение ОГа , соответствующее условиям сжатия При этом с помощью блоков 2 и 4 измеряют рассея- ние энергии A.W при существующем в преобразователе 1 циклическом напряжении СГд „ Затем с блока 4 управления и измерения механических циклических напряжений на вход с генератора 3 подают линейно возрастающее электрическое напряжение, получая при этом на его выходе высокое монотонно возрастающее переменное напряжение с резонансной частотой преобразователя 1, в котором развиваются циклические напряжения с максимальной амплитудой СГд с С помощью блока 2 измеряют &W и оценивают соответствующие изменения удельной рассеиваемой за цикл колебаний энергии, а с помощью блока 4 определяют существующие в преобразователе циклические механические напряжения (Уд и на вход X графопостроителя 5 подают сигнал, соответствующий величине (Тд , а на вход Y - сигнал, соответствующий величине &W. В результате этого графопостроитель строит на своем выходе зависимость AW от (jq , по которой с помощью анализатора 6 степени нелинейности определяют точку перегиба функциональной зависимости &W(Gg) по изменению степени ее не0

5

0

5

0

5

0

5

0

линейности, что соответствует переходу материала пьезоэлемента от ежа тия к растяжению Это напряжение и соответствует напряжению армирова- . ния преобразователя На этом испытания заканчивают

Возможно также дополнительное приложение постоянного электрического напряжения к электродам преобразователя, создавая в нем растягивающее механическое напряжение армирования Поскольку напряжение армирования соизмеримо с пределом выносливости ( материала пьезоэлементов, то механическое растягивающее напряжение также соизмеримо с Сэ(

Формула изобретения

1 о Способ измерения армирующего напряжения пакетного пьезокерамичес- кого преобразователя, заключающийся в возбуждении циклических колебаний преобразователя путем подачи на его электроды плавно увеличивающегося переменного электрического напряжения с частотой, равной резонансной частоте преобразователя, и измерении его электроакустических параметров, по которым определяют величину армирующего напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности измерения армирующих напряжений в преобразователе без его разборки, в нем измеряют величину механических напряжений Cfq преобразователя при максимальной амплитуде его циклических колебаний и величину удельной энергии &W, рассеянной за цикл колебаний, а величину армирующего напряжения определяют равной величине (ja в точке перегиба функциональной зависимости W(GQ),

20 Способ по По1« отличаю- щ и и с я тем, что в преобразователе дополнительно создают растягивающее механическое напряжение величиной порядка предела выносливости материала преобразователя путем подачи на его электроды постоянного электрического напряжения.

-3

UW-W,

6а,мПа

10 15 20 фиг.1

Изобретение Относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения армирующих напряжений и усилий электроакустических преобразователей, работающих в условиях интенсивных цикличес- ких нагрузок о Цель изобретения - повышение точности (достоверности) измерения армирующих усилий в преобразователе без его разборки Способ заключается в возбуждении циклических колебаний преобразователя путем подачи на его электроды плавно увеличивающегося напряжения с частотой, равной резонансной частоте преобразователя, измерении величины механических напряжений преобразователя при максимальной амплитуде его циклических колебаний и величины удельной энергии UW, рассеянной за цикл колебаний, при этом величину армирующего напряжения определяют равной величине Са в точке перегиба функциональной зависимости (G.) Кроме того, в преобразователе может быть дополнительно создано механическое напряжение величиной порядка предела выносливости материала преобразователя путем подачи на его электроды постоянного электрического напряжения о 1 ЗоПо ф-лы, 2 ил„ 5 (Л