Ультразвуковой пьезоэлектрический датчик Советский патент 1981 года по МПК H04R17/00 G01L1/16 

Изобретение относится к ультразвуков вой измерительной технике и может быть использовано в различных отраслях промышленности и лабораторной практике. Известен ультразвуковой пьезоэлектри ческий датчик, содержащий пьезоэлемент с двумя системами электродов, возбужда ющий генератор и измерительный прибор, а также держатели, передающие к пьезо- элементу усилие iQ . Недостаток I известного устройства невысокая точность, .Наиболее близким по технической сущности к изобретению является ультра звуковой пьезоэлектрический датчик, содержащий пьезоэлемент, возбуждающий генератор, измерительный прибор и держатели для передачи усилий . Однако он также имеет невысокую точность из-за малой упругости пьезоэлемента. Цепь изобретения - повышение точности измерения. Цель достигается тем, что он снабжен полым сферическим резонатором, внутри которого установлен с возможностью механического контакта с ним пьезоэлемент, при этом сферический ре зонатор установлен между держателями. На чертеже схематически представлен датчик. Датчик содержит пьезоэлемент 1, закрепленный в ультразвуковом резонаторе 2, выполненном в виде полого металлического щара, генератор электрических колебаний 3, измерительный прибор 4 и держатели 5. Устройство работает следукшщм . При подключении пьезоэлемента к генератору электрических колебаний он соверщает резонансные механические колебания (в диапазоне ультразвуковых чаотот), которые передаются резонатору. Размеры резонатора выбраны таким образом, чтобы в нем возбудил ись резонансные радиальные колебания. 3 При воэдейсггвии усилия через дер.жатели 5 эа счет контактной жесткости амппитуда колебаний резонатора уменьшается, что приводит к изменению выходного сигнала пьезоэлемента, В предлагаемом датчике измеряемое ус№1ие через держатели ограничивает амплитуду колебаний резонатора, причем фактором, влияющим на точность измерения, является контактная жecткJэcть между держателями и резонатором. Так как в данном случае в контакте находятся детали из металла (как правило из термо обработанной стали), пластические деформации в контакте практически отсутствуют, что в значительной степени определяе повышение точности. Кроме того, определенный вклад в пбнышение точности вносит и то, что невелики потери резонатора в окружающую среду. 72 Как показали испытания, точность измерения предлагаемого датчика на 30% выше точности, известных. Форм у л а изобретения Ультразвуковой пьезоэлектрический датчик, содержащий пьезоэлемент, возбуждающий генератор, измерительный прибор и держатели для пере дачи усилия, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения он снабжен полым сферическим резонатором, внутри которого установлен с возможностью механического контакта с ним иьезоэлемент, при этом сферический ре зонатор установлен между держателями. Источники инфор 1ашш, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство ССХЗР № 532786,кп. Q Oil. 1/16, 1977. 2.Авторское свидетельство СССР NO 50130бГкл. Oil l/16,l976.