Пьезоэлектрический датчик

:ТЕЛ ЬСТВУ объединение рудованию и системам для и СС 85. ДАТЧИК контрольно ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЬПИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Научно-производственнопо кузнечно-прессовому обгибким производственнымобработки давления "ЭМИКм(56) Авторское свидетельствоМ 954796, кл. 0 01 В 5/30, 19Патент СШАЬ 4010679, кл, В 30 В 15/28,(54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИ (57) Изобретение относится измерительной технике и может быть применено в устройствах для измерения напряжения деформированного состояния твердь:х тел, Целью изобретения является повышение чувствительности и точности. Цель достигается тем, что стяжная шпилька 5, выполненная с разным шагом резьбы на ее концах, стягивает опорные элементы 1, состоящие из стержней с полостями 2, в которых размещены шаоики 3, между которыми расположен пьезопреобразователь 4, Стержни устанавливаются в отверстия на измеряемсм теле, напряженно-деформированное состояние которого изменяет расстояние между стержнями и соответственно нагружает пьезопреобразователь 4. 1 ил.Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может бытьприменено в устройствахдля измерения напряженно-деформированного состояниятвердых тел, 5Цель изобретения - повышение чувствительности и точности.На чертеже представлен датчик, общийвид.Пьезоэлектрический датчик деформации содержит опорные элементы 1 в видестержней с полостями 2, в которых размещены центрирующие шарики 3, сопряженные с пьезопреобразователем 4,Датчик снабжен стяжной шпилькой 5 с 15резьбой, причем шаг резьбы б 2 на одном ееконце больше шага резьбы б 1 на другом ееконце, а полости 2 в опорных элементах 1выполнены таким образом, что расстояние1 между осями вращения опорных элементов меньше расстояния2 между плоскостями 81 В 2, проходящими по кольцевой линиисопряжения опорных элементов с центрирующими шариками 3.Установка датчика на измеряемую деталь производится выполнением в ней двухцилиндрических отверстий, лежащих в плоскости измеряемой деформции, перпендикулярно направлению деформации иповерхности контролируемой детали и размещением в них цилиндрических концовопорных элементов 1 предварительно собранного датчика когда в полости 2 опорных элементов 1 установлены центрирующие шаоики 3, сопряженные с пьеэопреобразователем 4, а стяжная шпилька 5 вкручена в верхние концы опорных элементов 1),Закрепление датчика осуществляютследующим образом,При вращении стяжной шпильки 5 происходит сближение опорных элементов 1 засчет разницы шагов резьбы д 1 б на их концах и пьезопреобразователь 4, сопряженный с центрирующими шариками 3, устанавливается строго по продольной оси датчика, так как опорных элементы являютсясамоцентрирующимися, поскольку расстояние между их осями вращения меньше расстояния между плоскостями, проходящими через кольцевые линии сопряжения центрирующих шариков с опорными элементами. При этом нижние цилиндрические концы опорных элементов 1 прижимаются к наружным поверхностям отверстий в контролируемой детали и фиксируются там за счет сил трения,Величина предварительного поджатия пьезопреобразователя 4 регулируется стяжной шпилькой 5 и должна быть больше величины измеряемой деформации растяжения, При этом сближение верхних концов опорных элементов 1, определяемое степенью затяжки и упругими свойствами элементов датчика, замыкающими силовую цепь, является столь незначительным, что перекос, возникающий в резьбовых соединениях, полностью компенсируется имеющимися там зазорами.Датчик работает следующим образом.При возникновении в контролируемой детали деформаций растяжения-сжатия в направлении оси датчика происходит изменение базового расстояния его опорных элементов 1, которые в свою очередь воздействуют через центрирующие шарики 3 на пьезопреобразователь 4 и деформируют его. Изменение размеров пьезопреобразователя 4 жестко связанного с контролируемой деталью, обуславливает формирование электрического сигнала, пропорционального измеряемой деформации.Формула изобретения Пьезоэлектрический датчик, содержащий два опорных элемента, каждый из которых выполнен в аиде стержней с полостями, в которых размещены центоирующие шарики, сопряженные с размещенным между ними пьезопоеобразователем, о т л иа ющ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности и точности, он снабжен шпилькой с разным шагом резьбы на ее концах и установленной в резьбовых отверстиях с соответствующим шагом резьбы, выполненных в опорных элементах, при этом расстояние между осями стержней меньше расстояния между плоскостями, проходящими через точки сопряжения центрирующих шариков с опорными элементами.