Пьезоэлектрический акселерометр

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 64 А 5)5 6 01 Р 15/09 ИЕ ОБ НИ Вильдтгрубе, и И.В.ПлотниГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения ударных ускорений в широком диапазоне частот и амплитуд входных воздействий, Целью изобретения является повышение надежности работы акселерометра в диапазоне ударных ускорений 10 - 2 10 м/с, а также уменьшение попе 3 2речной чувствительности. Акселерометр резьбовым хвостовиком 2 крепится на объекте. При воздеиствии на акселерометр ускорения в осевом направлении на гайку 6, обеспечивающую предварительное поджатие установленных на резьбовом стержне 3 пьезоэлементов 4 с электродом 5 между ними, действует сила инерции, которая сжимает или растягивает пьезоэлементы 4, выполненные из монокристалла кварца Х - среза с взаимно перпендикулярной ориентацией их оптических осей. Возникающий на пьезоэлементах 4 электрический заряд, пропорциональный ускорению, снимается с электрода 5, гайки 6 и основания 1 с толщины кабеля 7 и подается на регистратор. Центральная жила кабеля 7 связана с электродом 5, экранирующая оплетка кабеля 7 плотно вставлена в отверстие меньшего диаметра основания 1, а наружная изоляционная оболочка кабеля 7 плотно встроена в отверстие большего диаметра основания 1 при помощи компаунда, 1 ил.1656464 Составитель Ю,ХарламовТехред М.Моргентал Корректор М,Пожо Редактор Е.Копча Заказ 2050 Тираж 352 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям иоткрытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения ударных ускорений в широком диапазоне частот и амплитуд входных воздействий.Целью изобретения является повышениенадежности работы акселерзометра в диапэ зоне ударных ускорений 10 - 2 10 м/с, а таКже уменьшение поперечной чувствительности.На чертеже изображен пьезоэлектрический акселерометр, разрез.Пьезоэлектрический акселерометр содержит основание 1 с резьбовым хвостовиком 2 для крепления на объекте и осевым резьбовым стержнем 3. На осевом резьбо вом стержне 3 установлены пьезоэлементы4 с электродом 5 между ними, поджатыеплоской гайкой б, обеспечивающей необходимое начальное упругое поджатие пьезоэлементов 4 к основанию 1. В сквозное горизонтальное двухступенчатое отверстие в основании 1 встроен антивибрэционный кабель 7 таким образом, что его центральная жила электрически связана с электродом 5. Экранирующая оплетка кабеля 7 плотно вставлена в отверстие меньшего диаметра в основании 1 и имеет с его поверхностью электрический контакт, а наружная изоляционная оболочка кабеля 7 встроена в отверстие большего диаметра основания 1 с помощью компаунда. Наружная поверхность кольцевых пьезоэлементов 4, электрода 5 и гайки 6 покрыты слоем компаунда 8, поверх которого нанесено токопроводящее покрытие 9, имеющее электрический контакт с основанием 1 и гайкой б. Пьезоэлементы 4 выполнены из монокристалла кварца Х-среза с взаимно перпендикулярной ориентацией их оптических осей,Акселерометр работает следующим образом.Акселерометр устанавливают на испытуемом объекте с помощью резьбового хвостовика 2, При воздействии на акселерометр ускорения в осевом направлении на гайку 6 действует сила инерции в направлении. противоположном действию ускорения. Сила инерции сжимает или рас 5 10 15 20 25 30 35 40 45 тягивает пьезоэлементы 4, Вследствие прямого пьезоэлемента на обкладках пьезоэлементов 4 возникает электрический заряд, пропорциональный действующему ускорению, который снимается с электрода 5, основания 1 и гайки 6 и с помощью кабеля 7 подается на внешнее регистрирующее устройство,Формула изобретения 1, Пьезоэлектрический акселерометр, содержащий основание с устройством крепления на объекте, осевой резьбовой стержень, кольцевые пьезоэлементы, расположенные на стержне, упругий элемент, инерционную массу, металлический экран и антивибрэционный кабель, соединенный электрически с основанием и пьезоэлементами, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы вдиапазоне ударных ускорений 10 -2 10 м/с,зинерционная масса с упругим элементом выполнена в виде плоской гайки, осуществляющей поджатие кольцевых пьезоэлементов к основанию, э кольцевые пьезоэлементы.и гайка покрыты слоем компаунда, поверх которого нанесено токопроводящее покрытие, имеющее электрический контакт с основанием и дополнительно с гайкой,2. Акселерометр па п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что сквозное горизонтальное отверстие для кабеля в основании выполнено двухступенчатым с радиальным скруглением наружного края отверстия большего диаметра, в отверстие большего диаметра встроена часть кабеля с наружной изоляционной оболочкой, предварительно покрытой компаундом, а в отверстие меньшего диаметра встроена часть кабеля только с экранирующей оплеткой, причем экрэнирующая оплетка имеет электрический контакт с основанием по поверхности отверстия меньшего диаметра.3. Акселерометр по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью уменьшения поперечной чувствительности, кольцевые пьезоэлементы выполнены из монокристалла кварца Х-среза с взаимно перпендикулярной ориентацией их оптических осей,