Преобразователь вибраций

,М.ГлушкоССР87. измеритель- надежности образования бразователь ную в корпу, выполненГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВИБР(57) Изобретение относится кной технике. Цель - повышениеи расширение диапазона превибрационных ускорений. Преовибраций содержит закреплен:се 1 двумя концами пластину 2 Изобретение относится к измеритель-ной технике и может быть использовано дляконтроля вибраций, например, в тяжеломэнергетическом или транспортном машиностроении.Целью изобретения является повышение надежности преобразователя вибрацийи расширение диапазона преобразованияза счет увеличения его механической прочности,На фиг.1 изображена конструкция преобразователя вибраций; на фиг. 2,3 и 4 -различные положения доменных стенок вмонокристалле сегнетоэл асти ка, перемещающихся в нем под действием вибраций,Преобразователь вибраций содержиткорпус 1, в котором закреплена обоими концами пластина 2,.выполненная из монокристалла сегнетоэластика типасегнетоэластик-сегнетоэлектрик и имеюную из монокристалла сегнетоэластика типа сегнетоэластик-сегнетоэлектрик и имеющую трехдоменную структуру, в которой две доменные стенки расположены соответственно между местами крепления пластины и инерционной массой 7, установленной между ними.Под действием вибрационных ускорений происходит деформация сегнетоэластичной пластины 2, приводящая к периодическому смещению доменных стенок и переполяризации сегнетоэластика, вследствие чего на парах электродов 3 и 4 генерируется электрический заряд и в цепи измерения протекает ток, амплитуда которого определяется величиной вибрационного ускорения. 4 ил. щая на своих противолежащих плоских поверхностях по два электрода 3 и 4, с которых снимают электрический выходной сигнал. Монокристалл сегнетоэластика имеет трех- доменную структуру, в которой две доменные стенки. 5 и 6 расположены фф соответственно между местами крепления О пластины 2 к корпусу и инерционной массой 6 д ,7, которая установлена между ними. Эта СА) масса может быть выполнена, например, в 00 виде скобы, которая крепится эпоксидным клеем к сегнетоэластичной пластине 2.Преобразователь вибраций работает следующим образом.Под действием вибраций на закрепленную.сегнетоэластичную пластину 2 начинает действовать в направлении, перпендикулярном ее плоскости, энакопеременное усилие й Е, создаваемое инерционной массой 7 и пропорциональное егомассе е и амплитуде измеряемого вибрационного ускорения а.Под действием этого усилия пластина 2, выполненная в виде монокристалла сегнетоэластика, начинает деформироваться (см,фиг.2), вследствие этого доменные стенки 5 и 6 смещаются в направлении инерционной массы 7 до тех лор, пока не установится состояние пластины, показанное на фиг,3, При изменении направления усилия Г монокристалл сегнетоэластика деформируется в противоположную сторону до тех пор, пока доменные стенки, двигаясь в обратном направлении, не подойдут вплотную к местам крепления пластины 2 к корпусу 1. В результате установится состояние, показанное на фиг.4.Таким образом,в результате знакопеременного силового воздействия .+Г, обусловленного вибрацией, происходит челночное движение доменных стенок 5 и 6. Это движение сопровождается переполяризацией сегнетоэластика и генерацией на электродах 3 и 4 электрического заряда О, Если электроды включены в измерительную цепь, то в ней потечет электрический ток, амплитуда 1 которого пропорциональна силе Р и определяется следующим выражением:.В гОР - коэфф циентспо та ной йо ризац.и;О/ - подвижность доменных стенок; а - толщина пластины из сегнетоэластика;ао - пороговое ускорение.Поскольку все указанные величины являются постоянными, то амплитуда выходного тока. будет однозначно определяться контролируемым ускорением а. Преобразователь вибраций обладаетпорогом срабатывания, который может пе.рестраиваться электрическим напряжением, подаваемым на электроды. Он обладает 5 также более высокой эксплуатационной надежностью за счет увеличения его механической прочности благодаря отсутствию консольного крепления пластины из сегнетоэластика, Преобразователь вибраций мо жет измерять и контролировать вибрации сболее высокими ускорениями, обеспечивая получение более широкого диапазона измерения, что также обусловлено его более высокой механической прочностью.15 Опытные образцы преобразователя были изготовлены на основе сегнетоэластика СОЯУо 04)з и испытания показали, что даже при ускорении 1000 мыс ни один из них не2вышел из строя.20Формула изобретения Преобразователь вибраций, содержащий корпус, закрепленную на нем одним25 концом пластину с двумя электродами на еесоответствующих плоских поверхностях,которая выполнена из монокристалла сегнетоэластика типа сегнетоэластик-сегнетоэлектрик, и прикрепленную к пластине30 инерционную массу, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения надежности ирасширения диапазона преобразования засчет увеличения механической прочности,пластина закреплена на корпусе также и35 вторым концом, а монокристалл сегнетоэластика имеет трехдоменную структуру, дведоменные стенки которой расположены соответственно между местами крепленияпластины и инерционной массой, которая40 установлена между ними,1656338 симишинец оставитель С.Скрипникехред М Моргентал Корректо карева Редактор оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 аказ 2307 Тираж 319 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж-ЗБ, Раушская наб., 4/5