Пьезоэлектрический датчик импульсных давлений

),739 ф ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМ ИДЕТЕЛ У ние ю и для АТЧИ кон;ро тпульс изобр ти иэм ых те ре Изобретение относи измерительной технике ройствам для измере давлений в твердых тел ров, например внутри м но- сттся к контрол в частности к ния импульс х конечных раеталлических д ых ме я является пов ий и величени е- астрелке В (вид сверху),трический датчик импуодержит упругий злеменческого стержня, снабже ым выступом 2 и имеющ ьс 1 в но- его го полукольце продольный па эластичную пр 3 с одноЙ стороны ладку 5, втулку 6 с т 4 цен ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Научно-производственное обьединпо кузнечно-прессовому оборудовангибким производственным системамобработки давлением "ЭНИКмаш"(56) Авторское свидетельство ССРМ 1590941, кл. 6 01 . 9/08, 1 88. 54) ПЬ ЕЗОЭЛ Е КТРИЧ Е С КИ ИПУЛЬСНЫХ ДАВЛЕНИЙ57) Изобретение относится кизмерительной технике, в часройствам для измерения идавлений в твердых телах. Целния является повышение точн леи машин.Целью изо ние точности дежности датчНа фиг.1 и положении; на ный в теле к фиг,3 - вид поПьезоэлек ных давлений с виде цилиндри бретени ыш измерен у е н ика.зображен датчик в исходном фиг.2 - то же, зафиксированонтролируемой дстали; на ний и увеличение надежности датчика, Пьезоэлектрический датчик импульсных давлений содержит упругий элемент 1 в виде цилиндрического стержня, снабженного полукольцевым выступом 2 и имеющего паз 3 с одной стороны, винт 4, эластичную прокладку 5, втулку 6 с концентрическим отверстием, гайку 7, размещенные с другой стороны, пьезоэлемент 8, прикрепленный к поверхности консоли, общей с полукольцевым выступом, демпфер 10, выполненный в виде заливки паза вязко- упругим компаундом с высоким коэффициентом поглощения акустических сигналов, электрические выводы 11, проходящие через отверстие 12 в упругом элементе 1, Втулка 6 с концентрическим отверстием озволяет фиксировать датчик в рабочеоложении. 3 ил,трическим отверстием (ось которого смещена в противоположную от выступа 2 сторону), гайку 7, размещенные с другой стороны, пьезоэлемент 8, прикрепленный к поверхности консоли 9, общей с полукольцевым выступом, демпфер 10, выполненный в виде заливки паза 3 вязкоупругим компаундом с высоким коэффициентом поглощения акустических сигналов, электрические выводы 11, проходящие через отверстие 12 в упругом элементе 1.Установка датчика в измеряемое тело (деталь) производится выполнением в нем цилиндрического отверстия. ось которого перпендикулярна направлению распространения импульса давления Р (удара), и размещением в нем датчика с ориентацией полукольцевого выступа 2 на источник давления. При этом эксцентриковая втулка рас 16722465 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 выступа сторону. положена на винте таким образом, что ее отверстие смещено в сторону. противоположную полукольцевому выступу, и датчик без усилия заходит в отверстие,Величина эксцентриситета 1 втулки определяется по формулеготе. гв,где г - радиус полукольцевого выступа;готв. - радиус отверстия,При вращении эксцентриковой втулки происходит радиальное перемещение датчика параллельно оси отверстия без его вращения и в определенный момент происходит касание отверстия детали полукольцевым выступом 2. Дальнейшее вращение втулки 6 в пределах от 0 до 180 от начального положения приводит к изгибу упругого элемента между втулкой и полукольцевым выступом 2 и фиксации датчика за счет пружинения, При закручивагнии гайки 7 на винте 4 втулка 6 перемещается вдоль оси, деформирует эластичную прокладку 5, в результате чего датчик окончательно фиксируется в отверстии. Таким образом, упругий элемент 1 соединяется беззазорно со стенкой отверстия контролируемой детали по образующей, лежащей в плоскости А-А, без силопередающего элемента.Датчик работает следующим образом, Ударная волна(импульс давления) в контролируемой детали воздействует по плоскости А-А на полукольцевой выступ 2 датчика и изгибает консоль 9 упругого элемента 1, на которой прикреплен пьезоэлемент 8, генерирующий заряд, пропорциональный величине импульса давления.Составляющие ударной волны, находящиеся вне плоскости А-А, не деформируют упругий элемент 1 из-за отсутствия с ним акустического контакта, т к. между контролируемой деталью и упругим элементом имеются воздушные зазоры.Волна деформации, прошедшая в деталь по плоскости А-А с обратной стороны, не имеет акустического контакта с упругим элементом и не воспринимается датчиком, т.е. датчик воспринимает колебания только с одной стороны и не воспринимает паразитные колебания в контролируемой детали, лежащие а плоскости А-А со стороны, противоположной ориентации датчика, что повышает точность измерений,Для изменения положения датчика при выборе наиболее информативной зоны измерения необходимо ослабить гайку 7, повернуть втулку 6 в исходное положение, переориентировать датчик и закрепить его описанным выше способом.Преимущества предлагаемого датчика состоят в том, что конструкция датчика позволяет повысить точность измерений за счет обеспечения односторонней чувствительности к импульсным давлениям в контролируемой детали и повысить его надежность за счет исключения возможности поломки, благодаря наличию в датчике втулки с концентрическим отверстием, которая фиксирует датчик.Конструкция датчика обеспечивает его оперативную смену. Формула изобретения Пьезоэлектрический датчик импульсных давлений, содержащий упругий элемент в виде стержня, снабженного винтом с гайкой и эластичной прокладкой на первом конце и имеющего паз вдоль оси на втором конце, в котором закреплен с помощью вязкоупругого компаунда пьезоэлемент, причем эластичная прокладка расположена на упорном фланце, выполненном на стержне, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений и увеличения надежности, он снабжен втулкой с концентрическим отверстием, а на втором конце стержня на его внешней поверхностивыполнен полукольцевой выступ, при этом втулка размещена между эластичной прокладкой и гайкой и ось ее отверстия смещена в противоположную от полукольцевого1 Ь 72246 М. Кучерявая Заказ 2831 Тираж 341 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва. Ж, Раушская наб., 4/5 роиэводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 101 Составитель Н.МатрохинаРедактор Е. Полионова Техред М.Моргентал Кор Фиг 2 ЖФВ