Устройство для измерения малых перемещений и деформаций Советский патент 1979 года по МПК G01B17/04 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения малых перемещений и деформаций при испытании объектов и материалов.

Известно устройство для измерения малых перемещений и деформаций, содержащее линейный пьезоэлектрический резонатор объемных продольных волн с электродами для возбуждения и преобразования в электрический сигнал акустических колебаний резонатора 1.

Однако это устройство отличается большой массой и габаритами, что ограничивает возможности его применения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является устройство для измерения малых перемещений и деформаций, содержащее линейный пъезоэлектрический резонатор с электродами для возбуждения и преобразования в электрический сигнал акустических колебаний резонатора 2,Однако и это устройство имеет большие массу и габариты вследствие небеходимости разнесения в пространстве адаптера и возбудителя для более точного определения параметров бегущей поверхностной акустической волны.

Целью изобретения является уменьшение массы и габаритов устройства для измерения малых перемещений и деформаций.

Это достигается тем, что резонатор выполнен в виде тонкой пленки пъезоэлектрика с металлическими отражателями акустической волны на концах и электрода1.1и в средней части, что позволяет реализовать режим стоячей волны.

На чертеже представлена принципа альная cxeN: a устройства.

Устройство содержит линейный пъезозлектрический резонатор 1, выполненный в виде тонкой пленки пъезоэлектрика, например, кристаллического кварца, металлические отражатели 2 и 3 на концах и электроды 4 и 5 в средней части резонатора 1. Отражатели 2 и 3 и электроды 4 и 5 выполнены по планарной технологии.

Устройство работает следующим образом. При включении электродов 4 и 5 в цепь обратной связи генератора (на чертеже не показан) в резонаторе 1 устанавливается стоячая поверхностная акустическая волна, частота колебаний которой обратно пропорциональ669186

на расстоянию между отражателями 2 и 3. При растяжении или сжатии в осевом направлении резонатора 1 расстояние между отражателями 2 и 3 изменяется, что приводит к изменению частоты акустических колебаний. Частота колебаний . контролируется цифровым частотомером (на чертеже не показан)..

Применение описанного устройства позволяет измерять деформации и перемещения от 10 до 10 м. При этом резонатор с электродами и отражателями вследствие малой-массы и габаритов может быть размещен на любых объектах без изменения режима их работы. ,Использование стоячей волны позволяет многократно усреднять параметры акустических колебаний резонатора, что приводит к снижению величины случайной составляющей погрешности. Изготовление устройства методами планар4

ной технологии позволяет организовать его выпуск в массовом производстве. Формула изобретения

Устройство для измерения малых перемещений и деформаций, содержащее линейный пьезоэлектрический резонатор с электродами для возбуждения и преобразования в электрический сигнал, акустических колебаний резонатора, отли ч ающее ся тем, что, с целью уменьшения массы и габаритов, резонатор выполнен в виде тонкой пленки пъезоэлектрика с металлическими отражателями акустической волны на концах и электродами в средней ч;асти.

Источники информации, принятьге во внимание при экспертизе

1.Новицкий П.В. Кнорринг В.Г., Гутников B.C. Цифровые приборы с частотными датчиками. Л., Энергия, 1970, с. 120-121.

2.Патент Франции № 2273259, кл. О 01 В 17/04, 1974.