Способ измерения армирующего напряжения пакетного пьезокерамического преобразователя

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 80163352 29 С 51) 5 Н ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЬСТВ сто КОГО ПР (57) И ти изм исполь ющих н стичес ющих в ких на вьппени зовано ичеса слов рузоЦел ьь изобре (достове вьппение т рности) измеренияв преобразователкиедставлена функци ти его разбор а Фиг пр зависимос наль ная юлучаемая в реГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМ,Ф СВИ(71) Институт проблем прочности АН УССР(56) Материалы пьезокерамические. Методы испытаний. ГОСТ 12370-72, М.: Госкомитет стандартов, с.17-18.Авторское свидетельство СССР У 1185659, кл, Н 04 К 29/00, 1979. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ АРМИРУНЦЕГО НАПРЯЖЕНИЯ ПАКЕТНОГО ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСЕОБРАЗОВАТЕЛЯэобретение относится к обласерительной техники и может бытьэовано для определения армируапряжений и усилий электроакуких преобразователей, работаусловиях интенсивных цикличесгрузок. Цель изобретения - пое точности (достоверности) изИзобретение относится к измерительной технике и может быть исполь для определения армирукщи ений и усилий электроаку еобразователей, работающих ях интенсивных циклически мерения армирующих усилии в преобразователе беэ его разборки. Способзаключается в возбуждении циклических колебаний преобразователя путемподачи на его электроды плавно увеличивающегося напряжения с частотой,равной резонансной частоте преобразователя, измерении величины механических напряжений преобразователяпри максимальной амплитуде его циклических колебаний и величины удельной энергии И, рассеянной за циклколебаний, при этом величину армирующего напряжения определяют равнойвеличине ба в точке перегиба Функциональной зависимости 6 И(6,). Кроме того, в преобразователе может бытьдополнительно создано механическоенапряжение величиной порядка пределавыносливости материала преобразователя путем подачи на его электродыпостоянного электрического напряжения, 1 з.п. Ф-лы, 2 ил зультате осуществления способа; на Фиг.2 - блок-схема устройства, реализующего способ.Реализация способа поясняется на примере устройства, в котором исследуемый преобразователь 1 подключен своей первой клеммой (электродом) к первому входу блока 2 измерения удел ной рассеянной за цикл энергии, к выходу генератора 3 электрических гармонических сигналов и к пер му входу блока 4 управления и и ;1 ерения механических циклически: и аирний. Приэтом преобразователь 1 оптически связан с вторым входом блока 4 управления и измерения механических напряжений, первый вход которого соединен5 с входом Х графопостроителя 5, вход У которого соединен с выходом блока 2, а выход - с входом анализатора 6 нелинейности, Вторая клемма преобразователя 1 соединена с вторым входом блока 2,Способ осуществляют следующим об" разом.По команде блока 4 управления и измерения с выхода генератора 3 на первую клемму преобразователя 1 подают минимальное электрическое гармоническое напряжение с резонансной частотой преобразователя, которое создает в преобразователе 1 механическое напряжение 5 а , соответствующее условиям сжатия. При этом с помощью блоков 2 и 4 измеряют рассеяние энергиипри существующем в преобразователе 1 циклическом на пряжении (7 О, Затем с блока 4 управления и измерения механических циклических напряжений на вход с генератора 3 подают линейно возрастающее электрическое напряжение, получая при этом на его выходе высокое монотонно возрастающее переменное напряжение с резонансной частотой преобразователя 1, в котором развиваются циклические напряжения с максимальнои амплитудои (7 . С помощью блока 2 измеряют М и оценивают соответст" вующие изменения удельной рассеиваемой за цикл колебаний энергии, а с помощью блока 4 Определяют существу ющие в преобразователе циклические механические напряжения бя и на вход Х графопостроителя 5 подают сигнал, соответствующий величине б я ня Вход У сигнал соответствую 45 щийвеличине М. В результате этого графопостроитель строит на своем выходе зависимость Д от 5 , по которой с помощью анализатора б сте" пени нелинейности определяют точку50 перегиба функциональной зависимости ЙИ(Сд) по изменении степени ее нелинейности, что соответствует переходу материала пьезоэлемента от сжа тия к растяжению. Это напряжение и соответствует напряжению армирования преобразова 1 еля. На этом испытания заканчивают.Возможно также дополнительное приложение постоянного электрического напряжения к электродам преобразователя, создавая в нем растягивающее механическое напряжение армирования. Поскольку напряжение армирования соизмеримо с пределом выносливости 5 , материала пьезоэлементов, то механическое растягиваищее напряжение также соизмеримо с ЯФормула изобретения1. Способ измерения армирующего напряжения пакетного пьезокерамического преобразователя, заключающийся в возбуждении циклических колебаний преобразователя путем подачи на его электроды плавно увеличивающегося переменного электрического напряжения с частотой, равной резонансной частоте преобразователя, и измерении его электроакустических параметров, по которым определяют величину армирующего напряжения, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повыщения достоверности измерения армирующих напряжений в преобразователе без его разборки, в нем измеряют ве" личину механических напряжений бц преобразователя при максимальной амплитуде его циклических колебаний и величину удельной энергии ДИ, рассеянной за цикл колебаний, а величину армирующего напряжения определяют равной величине бд в точке перегиба функциональной заВисимости ДИ(6 Я),2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в преобразователе дополнительно создают растягивающее механическое напряжение величиной порядка предела выносливости материала преобразователя путем подачи на его электроды постоянного электрического напряжения., Заказ 624 Тираа 3,80 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открыти 113035, 1 Ьсква, й, Раушская наб., д. 4/ КНТ СССР агарина, 10 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Уагород,оставитель Н.К ехред Л.Олийны вская Корректор О. Кравцо