УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ПЬЕЗОМОДУЛЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ Советский патент 1965 года по МПК G01R29/12 

Известны устройства для измерения величины пьезомодуля керамических элементов, основанные на способе измерения заряда, возникающего при изменении статической нагрузки на элемент, содержащие возбудитель механических колебаний в иccv eдyeмoм элементе и измерительную схему. Они не обеспечивают высокой точности измерения величины пьезомодуля, особенно в динамическом режиме.

В описываемом устройстве повышение точности измерений достигнуто тем, что возбудитель механических колебаний выполнен в виде двух Ш-образных электромагнитов, один из которых укреплен на мембране, снабженной держателем для эталонных образцов и эластичной прослойкой для крепления исследуемого элемента, подключенного к измерительной схеме посредством подпружиненной иглы, а для калибровки эталонных образцов применен подключенный к ним через нуль-индикатор заряженный конденсатор, одна из пластин которого укреплена на колеблющемся элементе, установленном на дерл ателе для эталонных образцов.

На фиг. 1 изображено описываемое устройство, разрез; на фиг. 2 - то , вид сверху; на фиг. 3 - держатель с контактным устройством, разрез; на фиг. 4 - то же с разрезом

по А-А, вид сверху; на фиг. 5 - блок-схема устройства.

Возбудитель механических колебаний выполнен в виде двух Ш-образных электромагнитов /, один из которых укреплен на мембране 2, между двумя стальными кольца ми 3 и 4. Одно из колец прикреплено к станине 5. Между электромагнитами имеется зазор 6 порядка 0,5 мм.

Через зажимы 7 напряжение колебаний требуемой частоты подводится к обмоткам 8 электромагнитов, которые соединены последовательно. Для уменьшения внешних помех сверху мембраны укреплен стальной экран 9.

Этот экран, прижимное кольцо 4 и мембрана отделены друг от друга резиновыми прокладками (не показаны).

В центре мембраны прикреплен держатель 10 трех эталонных образцов 11.

При такой конструкции держателя в верхней его части не возникает паразитных изгибных колебаний. Для устранения тех же колебаний и в исследуемом элементе 12 на верхнюю часть держателя 10 нанесена эластичная

прослойка 13, на которой этот элемент крепится.

Соединение исследуемого элемента с измерительной схемой осуществляется снизу контактным устройством (см. фиг. 3 и 4), котощегося на оси 15, контактной иглы 16 и возвратной пружины 17, создающей через рычаг 14 слабый нажим на иглу 16.

Напряжение с делителя 18 на исследуемый элемент 12 подается с помощью контактного устройства, которое состоит из поворотной ручки 19, дужки 20 и подпружиненной иглы 21. Поворотом ручки 19 устанавливается контакт с металлизированной поверхностью исследуемого элемента 12.

Сравнение напряжений исследуемого элемента 12 с эталонным образцом 11 производится через делитель 18, с помощью которого изменяется напряжение эталонного образца.

Ступенчатый переключатель 22 и устройство 23 плавной регулировки проградуированы в отнощепии напряжений выхода делителя 18 к его входу.

Напрял ение с делителя 18 поступает на исследуемый элемент 12 через нуль-индикатор 24 (см. фиг. 5), содержащий усилитель 25, фильтр 26, настроенный па частоту механических колебаний, и осциллограф 27, на горизонтальные пластины которого подается напряжение от генератора 28.

Для калибровки эталонных образцов 11 применен заряженный конденсатор 29, подключаемый через нуль-индикатор 24 вместо исследуемого элемента 12. При этом одна из

пластин конденсатора 29 укреплена на колеблющемся промежуточном элементе, установленном на держателе 10 эталонных образцов 11.

Затем по известной методике производят измерение величины пьезомодуля исследуемого элемента 12 в соответствии с блок-схемой устройства.

Предмет изобретения

Устройство для измерения величины пьезомодуля керамических элементов, содержащее возбудитель механических колебаний в исследуемом элементе и измерительную схему, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности измерений, возбудитель механических колебаний выполнен в виде двух Ш-образных электромагнитов, один из которых укреплен

на мембране, снабженной держателем для эталонных образцов и эластичной прослойкой для крепления исследуемого элемента, подключенного к измерительной схеме посредством подпружиненной иглы, а для калибровки

эталонных образцов применен подключенный к ним через нуль-индикатор заряженный конденсатор, одна из пластин которого укреплена на колеблющемся элементе, установленном на держателе для эталонных образцов.

21 20 10 Г9

-.

т

я-А

/7 L