Пьезоэлектрический акселерометр Советский патент 1978 года по МПК G01N29/04 

(54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АКСЕЛЕРОМЕТР

1

Изобретение относится к области измерений вибраций и может быть использовано для измерения вибраций машин различного назначения.

Известен пьезоэлектрический акселерометр, содержащий корпус, пьезопластину и инерционную массу 1. Недостаток известного устройства заключается в его низкой чувствительности.

Известен также пьезоэлектрический акселерометр, содержащий корпус и расположенные в нем две пьезопластины, поляризованные в противоположных направлениях и нагруженные инерционной массой 2.

Существенным недостатком таких пьезоакселерометров является то, что они обладают небольшой величиной коэффициента преобразования из-за малых механических напряжений, возникающих в них под действием инерционной массы.

Для повышения чувствительности предлагаемое устройство снабжено стойкой, предназначенной для крепления к изделию, жестко связанной с корпусом и установленной перпендикулярно к его оси, а пластины расположены в одной плоскости.

На чертеже представлена схема пьезоэлектрического акселерометра.

Устройство состоит из корпуса 1, в котором расположены пьезокерамические пластины 2

с электродами 3, нагруженные инерционным элементом 4. Корпус жестко связан со стойкой 5, предназначенной для крепления к изделию.

При воздействии вибрации на пьезоакселерометр инерционный элемент будет поворачиваться в направлении, перпендикулярном его продольной оси, и возбуждать в пьезокерамических пластинах деформации противоположных знаков. Вследствие разнонаправленной поляризации на гранях пластин будут возникать заряды, имеющие одинаковый знак, которые будут суммироваться, так как пластины соединены параллельно.

Основным преимуществом этой конструкции является то, что при определенном отношении высоты инерционного элемента к его диаметру (без увеличения его массы) можно получить в пьезоэлементе механические напряжения значительно болыпие, чем в классической конструкции, работающей на принципе использования деформации растяжение- сжатие.

При этом амплитудно-частотная характеристика пьезоакселерометра остается неизменной, так как верхняя граница амплитудночастотной характеристики пьезоакселерометров, работающих на растяжении-сжатии, ограничивается в большинстве случаев поперечным резонансом.

Пьезоэлектрические акселерометры, выполняемые по предлагаемой схеме, имеют высокую чувствительпость при широком частотном и динамическом диапазонах работы.

Формула изобретения

Пьезоэлектрический акселерометр, содержащий корпус и расположенные в нем две пьезопластины, поляризованные в противоположных направлениях и нагруженные инерционной массой, отличающийся тем, что.

с целью повыщения чувствительности, он снабжен стойкой, предназначенной для крепления к изделию, жестко связанной с корпусом и установленной перпендикулярно к его оси, а пластины расположены в одной плоскости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Иориш Ю. И. Виброметры. М., 1956, с. 568.