Пьезорезонансный преобразователь усилий Советский патент 1982 года по МПК G01L1/16 

1

Изобретение относится к измерениям усилий и может быть использовано в измерительных преобразователях теплоэнергетических пара етроа.

Известен преобразователь усилий, в котором пьезорезонаторы выполнены в виде закрепленных консольно пластин с расположенными на них электродами возбуждения, а измеряемое усилие прикладывается перпендикулярно, плоскости пьезорезонаторов на свободных концах СП.

Недостатком преобразователя является нелинейность зависимости частоты от приложенного усилия.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому преобразователю является дифференциальный преобразователь усилия, содержащий неподвижное основание и силоприемный элемент, между которыми установлен кольцевой упругий элемент с пьезоэлектрическим резонатором Г23. Недостатком преобразователя является

погрешность нелинейности, возникающая при перекосе упругого элемента.

Цель изобретения - повышение точности пьезорезонансного преобразователя.

Указанная цель в преобразователе усилий достигается тем, что основание выполнено в виде скобы с соосными отверстиями на ее концах, в которых установлен упругий элемент, выполненный в виде упругого стержня круглого сечения, контактирующего своей средней частью с .цилиндрической поверхностью пьезоэлектрического резонатора, который установлен на основание через второй стержень круглого сечения.

На чертеже представлен предлагаемый преобразователь.

Преобразователь содержит неподвижное основание 1, выполненное в виде скобы с соосными отверстиями 2 в ее концах 3 и первым стержнем k круглого сечения, закрепленным на 3 средней части 5- Закрепление стержня осуществлено путем фиксации его в углублении 6 треугольного сечения Преобразователь содержит силоприемный элемент 7, пьезоэлектрический резонатор 8 круглой формы и упругий элемент в виде второго стержня 9 круглого сечения, который концами 10 вставлен в отверстия 2, а серединой 11 опирается на цилиндрическую поверхность 52 пьезоэлектрического резонатора 8. Противоположной стороной 13 этой поверхности пьезоэлектри ческий резонатор 8 установлен на первом стержне . Силоприемный элемент 7 опирается на пьезоэлектрический резонатор 8 через второй стержень 9t Контактирующие со стержнями и 9 поверхности 12 и 13 пьезоэлект рического резонатора металлизированы. Преобразователь работает следующим образом. Измеряемое усилие подводится к силоприемному элементу и через стержень воздействует на пьезоэлектрический резонатор, который включен в цепь автогенератора {не показан), Под действием сжимающего усилия происходит изменение частоты собственных колебаний пьезоэлектрического резонатора.и соответствующее изменение частоты аатогеиератора, по которой судят об измеряемом усилии. Конструкция преобразователя позволяет осуществить настройку резонатора путем сдвигания стержней Ц S в продольном направлении, в противоположные стороны, при этом резонатор перекатывается по стержням, не меняя своего положения относительно основания 1. За.счет изогнутого стержня 9 осуществляется надежная фиксация резонатора в выбранном положении. 7 Незначительный перекос силоприемного элемента 7 не вызывает смещения точек приложения усилия к резонатору, что уменьшает погрешность и повышает его точность. Повышение точности достигается также за счет точной настройки резонатора и фиксации его в заданном положении. Металлизация поверхностей 12 и 13 позволяет увеличить площадь контакта резонатора со стержнями и предохранить его от растрескивания. Формула изобретения Пьезорезонансный преобразователь усилий, содержащий неподвижное основание и Силоприемный элемент, между которыми установлен упругий элемент с пьезоэлектрическим резонатором, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, основание выполнено в виде скобы с соосными отверстиями на ее концах, в которых установлен упругий элемент, выполненный в виде упругого стержня круглого сеченияJ контактирующего своей средней частью с цилиндрической поверхностью пьезоэлектрического резонатора, который установлен на основание, через второй стержень круглого сечения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР ff 302629, кл. G 01 L 1/16, 1969. 2,Авторское свидетельство СССР ff 558189, кл. G 01 L 9/08, 1975 (прототип).

j