Пьезоэлектрический датчик напряжений

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Ия К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М К2 1 01 1 1/16 2188312 исоединением заявки осударственный комитет авета Министров СССР ло делам изобретенийи открытий 3) Приорит(3) УДК, 531,781(088,8 Опубликовано 30.01,77. Бюл; ень Ь ия 30.03,77 та опуоликования апис 72) Автор изобрете Овечки Лениградский институт(71) Заявите ационного п остроения С целью одновременного измерения вектора касательных и нормальных напряжений в известный пьсзоэлектрпческпп дат 1 пк папряжснпй дополнптсльно ввсдсп пьезокристалл нормальных ипЕ)51 жспп 1, прпкрсплснны Псподв 1 гжно к дну корпуса, к всЕ)хпс 11 и нижней граням которого прпсоедш 1 сны электроды, причем пьезокристалл касательных напряжений установлен через изолирующую прокладку на верхнюю грань пьезокристалла нормальных напряжешш.На фиг. 1 и 2 изображен пьезоэлектрический датчик напряжений в двух проекция., на фиг. 3 - ориентация главных осей пьзокристаллов и механических напряжений, воздействующих на пьезоэлектрпческ 1 ш датчик напряжений.Пьезоэлектрпчсскш датчик напряжений содержит корпус 1, внутри которого размещен пьезокристалл 2 касательных напряжений, причем верхняя грань его расположена заподлицо с корпусом, и крышку 3 корпуса. К боковым граням пьезокристалла 2, перпендикулярныз 1 к электрпческ 011 Л и нептральной У осям его, присоединены электроды 4 - 7, которые электрически развязапы друг От друга и корпуса. Верхняя рабочая грань пьезокристалла 2, на которую воздействуют меха 1 шческпс нагряжения, псрпсндп 1 сулярна к Оптп 1 сской Осп ,2. 61) Дополнительное к авт.(22) Заявлено 11.11.75 (21) 54) ПЪЕЗОЭЛЕКТРИЧЕС Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для экспериментальных исследовании в аэрогазодинамике, а также в других областях техники, где необходимо измерять силы трения и силы нормального давления, например в энергетическом машиностроении при производстве турбомашнн, в приборостроительной промышленности при производстве приборов для измерения механических величин. 1Известен пьезодатчик, позволяющий измерять нормальные напряжения, сжимающие и растягивающие Е 11.Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является пьезоэлект рический датчик, позволяющий измерять вектор касательного напряжения, содержащий корпус, в котором размещен на опоре пьезокристалл с электродами, расположенными на гранях, перпендикулярных к электрической и 2 нейтральной осям кристалла, причем каждая пара электродов электрически развязана друг от друга и от корпуса датчика Е 2.Поскольку у этого пьезоэлектрического датчика рабочая грань, на которую воздействуют 2 механические напряжения, нормальные и касательные, перпендикулярна к оптической осп пьезокристалла, оп не может измерять нормальных напряжений, действующих на ее поверхность. 3 ДАТЧИК НАПРЯЖЕНИЙПьезокристалл 2 установлен неподвижно иконсольно на верхней рабочей грани размещенного в том же корпусепьезокристалла 8нормальных напряжений, который ннкнейгранью прикреплен к дпу корпуса 1. К верхпей и нижней граням пьезокристалла 8, перпендикулярным к его электрической оси Х,присоединены электроды 9 и 10,Пьезокристалл 2 касательных напряженийсвязан с пьезокристаллом 8 нормальных напряжений через изолирующую прокладку 11 иустановлен таким образом, что оптическая осьХ, первого пьезокристалла совпадает сэлектрической осью Х второго.При воздействии на верхнюю торцовую поверхность пьезокристалла 2 нормальными икасательными напряжениями он воспринимаегтолько касательные напряжения. На гранях,к которым присоединены электроды 4 - 7, возникают электрические заряды, пропорциональные составляющей касательного напряжения,направленной по соответствующей оси кристалла (электрической Х, или нейтральной У,).Нормальные напряжения воздействуют напьезокристалл нормальных напряжений, на эбгранях которого, перпендикулярных к электрической оси Х, возникают заряды, пропорциональные воздействующему механическому напряжению. Одновременное измерение касательных и нормальных напряжений на одном и том же выделенном элементе поверхности объекта повышает точность измерения распределенных по поверхности объекта сил и давлений. Формула изобретенияПьезоэлектрический датчик напряжений, содержащий корпус, в котором размещен пьезокристалл касательных напряжений с располокенными на его гранях, перпендикулярных к электрической и нейтральной осям его, элетродами, электрически развязанными друг от друга и корпуса датчика; отличающийся тем, что, с целью одновременного измерения вектора касательных и нормальных напряжений, в него дополнительно введен пьезокристалл нормальных напряжений, прикрепленный неподвижно к дну корпуса, к верхней и нижней граням которого присоединены электроды, причем пьезокристалл касательных напряжений установлен через изолирующую прокладку на верхнюю грань пьезокристалла нормальных напряжений.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Лвт. св.373554, 6 011. 1/16, 1973.2. Авт, св.467245, 6 011. 1/16, 1972С. Макаг едак газ 427/2 ПодписиСССР Типография, пр. Сапунов Изд.192 НИИПИ Государственного ко по делам изобрет 113035, Москва, 7 К, Корректор О, Тю Тираж 1054тета Совета Минисний и открытийРаушская наб., д,