Вибропреобразователь

51) ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТЕЛЬСТВ И АВТОРСКОМУ С Ь ся к вибро"может быть вибропреобвибраций.ение чувстльэованияи. Последолитной пьеоваия ми электрооси симметорах. 1 ил,броп реобразо чувствительедостатком этого ва явл я низ ност ьЦелью из шение чувстретени тельно является повы"и,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 0 ТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство, ССй 304447, кл, С 01 Н 3/06 1970.Авторское свидетельство СССРй 605118, кл. ) 06 ) 1/06, 1976. Изобретение относится к контрольной и измерительной технике и можетбыть использовано для измерения вибраций в экспериментальной аэродинами"ке, легкой и пищевой промышленности,а также в агропромышленном комплексе,Известен вибропреобразователь, содержащий консольно прикрепленную коснованию пластину, состоящую иэдвух пьезоэлементов и вторую такую жепластину жестко прикрепленную к осно"Ъванию симметрично первой, при этомдва пьезоэлемента различных пластинвключены согласно по отношению к направлению поляризации, а два другихпьезоэлемента - встречно,Недостатками известного вибропреобдаэователя является наличие склеенных поверхностей пьезоэлементов сметаллической консольной балкой. )этой конструкции возникают сдвиговыенапряжения, значительный гистерезис,обусловленный неоднородностью конструкции (цетыре пьезоэлемента, клей,(54) )ИБРОПРЕОБРАЗО)АТЕЯ (57) Изобретение относит испытательной технике и использовано в качестве раэователя при контроле Цель изобретения - повыш вительности за счет испо твердотельной конструкци няя выполнена в виде мон эотрубки с цилиндрицески дами. Она закреплена по рии на призматических оп металлическая консоль), Кроме того, такой вибропреобразователь имеет существенные массу и габариты. Эти недостатки снижают чувствительность, точность и надежность получаемой при измерениях информации.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является вибропреобразователь, содержащий корпус и приемный элемент, включающий радиально поляризованную цилиндрическую трубку обращаемой торцевой частью к исследуемому объекту, с электродами на цилиндрической части и расположенного в ней электрически иэолиро" ванного и поляризованного по длине пьезоэлектрического стержня с электродами на торцах.На чертеже приведена конструктивная схема предлагаемого вибропреоб" разователя.Вибропреобразователь предложенной конструкции состоит из консольно ус-,55 1 76.13Использование виброприемника предложенной конструкции позволяет увеличить чувствительность измерительного канала в 1,5"2 раза, точность инадежность получаемых результатовизмерений на 30"40, а в отдельныхнаиболее сложных случаях в 2-3 раза.При этом повышается производитель"ность труда, сокращается число экспериментов, ускоряется выдача рекомен"да ций,Поставленная цель достигается тем,что предложенный вибропреобразовательсодержит монолитный пьезоэлектрический трубчатый элемент с радиальнойполяризацией, расположенные на немэлектроды и контактируоций по периметру средней части указанного элемента узел крепления, но кроме того 20узел крепления выполнен в виде призматического. полукольца из жесткого диэлектрика, оппозитно установленного сним, упругого полукольца, контактирующих с ними металлических подпятников 25и демпфируоцейоппозитно установленнойотносительно призматического полукольца прокладки.Предложенный вибропреобразовательобладает новизной, т.к. придает прототипу новое. качество - повышает чув"ствительность, а также точность и надежность результатов измерений вибраций.Это достигается за счет того, чтовбропреобразователь однороден, в нем,отсутствует склейка, приводящая квозникновению сдвиговых напряжений,которые создают дополнительные помехиполезному сигналу. 40Предложенный вибропреобразовательимеет малый гистерезис, который обусловлен только свойствами керамики,из которой изготовлена трубка. Кроме,того он обладает малым коэффициентомнелинейности, низкой боковой чувствительностью и низким пироэффектом,что обусловлено зажатием трубки всредней части в вертикальной плоскос"ти между призматическими полукольцами из изоляционного материала и упру"гим прижимаоцим кольцом, образуоцимоснование. 02 чтановленного на опоре 1 пьезоэлемента 2, выполненного в виде монолитнойпьезоэлектрической трубки. На внут"ренней поверхности трубки 2 нанесентонкий слой серебра 3, что делаетэту поверхность токопроводной, Навнешней поверхности трубки 2 нанесентонкий слой серебра в форме полуцилиндра 4 (верхняя часть трубки) и по"луцилиндра 5 (нижняя часть трубки),Эти полуцилиндры электрически несвязаны между собой, они разделены вгоризонтальной плоскости и образуютдва токосъемника.В процессе изготовления трубки 2токосъемники 4 и 5 объединяют и подают на общий электрод отрицательный,а на внутренний слой серебра 3 поло"жительный полюс поляризующей батареи.Происходит радиальная поляризациятрубки 2.Трубка 2 в вертикальной плоскости .в своей средней части 6 укреплена напризматическом основании 1, котороевыполнено из изоляционного материала,например, из кварцевого стекла в фор"ме полукольца. Радиус этого полукольца на 1 Обольше внутреннего радиуса трубки, что позволяет осуществитьприлегание трубки к прйзме на корот"ком отрезке дуги окружности.0 верху трубка прижата к полукольцу1 спиральной пружиной 7, которая впоперечном сечении имеет форму эллипса и дополняет полукольцо основания1 до полного слегка приплюснутого.кольца. Зазоры между полукольцами.1и 7 заполнены эластичным заполнителем8; например, герметиком УТ,В точках прилегания трубки 2 кпризме 1 и в точке прилегания трубки 2 к пружине 7 установлены метал"лические подпятники 9 и 10, которыеслужат для подключения проводников11 и 12 токосъема.На концах трубки 2 установленывольФрамовые грузы 13 и 14, которыепозволяют увеличить чувствительностьвибропреобразователя.формула и э о б р е т е н и яВибропреобразователь, содержащиймонолитный пьезокерамический трубчатый элемент с радиальной поляризацией, расположенные на нем электроды и контактируоций по периметру средней части указанного элемента узел креплеЗаказ 32 Оодписное и В 11 ИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открыти 113035, Москва, Ж"35, Раушская наб д. 4/ при ГКНТ СС Производственно-издательскиьЪ комбинат "Патент"В г.Уагор Гагарина,10 1761302ния, о т.л и ч а ю щ и й с я тем, .ленного с . им, упругого полукольца,что, с целью повышения чувствитель- контактирующих с ними металлическихности, узел крепления выполнен в ви- подпятников и демпфирукщей, оппозитноде призматического полукольца из жест- установленной относительно призмати 5кого диэлектрика, оппозитно установ- ческого полукольца прокладки,