Пьезоэлектрический акселерометр

(5 )М, Кл. присоединением заявки ге 01 Р 15/О ГасударстееннфЖ нрютет СССР на делам кзабретеннй а рткритнйата опубликования описания 25,11.7) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АКСЕЛЕРОМЕТР Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения вибрации и может быть использовано при измерении повышенных виброперегрузок на изделиях современной техники.Известны пьезоэлектрические акселерометры с разъемным соединительным устройств 9 м, позволяющим устанавливать их в труднодоступ- ных местах, характерных для объектов современной техники 11, Однако большинство из них не обладает повышенной вибропрочностью, что препятствует их использованию при измерениях. Такое конструктивное решение позволяет,сохранив удобство установки акселерометра,получить высокую вибропрочность и, следова.тельно, повышенную надежность и одновременно уменьшить габариты по сравнению с други.ми известными конструкциями акселерометровс разъемным соединительным узлом,Однако этот акселерометр может быть вы. ектрическойолнен только по двухпроводнои схеме, когда о служит экранс основанием схема чрезвыч переменной ра Наиболееческой сущножащий основ близким к изобр ти является аксе ками установк преобразовател современной те ческие генерато гению по тех лерометр, соде1 зажимом с ементами и инерентом и разь.1 ЕДНИй ВЫПОЛНЕН 15р ентральнь, с которым, ководов 1 а част м). При гоке д значительные токи в корпус правило, соединен один из пр корпус является токоведуши1рядка десятков ампер доста ния, всего 0,01 Ом, чтобы м ми корпуса возникло напря нтактнои втулкиемного резьбоочно солротивле. двумя очка ых в сквоз.рометра 23,ие помо;и установленными на нем пьезоэл ционной массой с упругим элем емный соединительный узел. Пою в виде жестко установленной ко и соприкасающегося с ней разь вого штыря с гайкой, размеще ном отверстии основания аксел дним из токонесуших проводовкабеля, а пьезоэлемент соединенкселерометра. Между тем такаяайно чувствительна к наличию ности потенциалов между точи акселерометра и вгоричногоя (усилителя). Объекты жехники имеют мощные элек 1 ри.ры, приводы и т. и., соэдаю 111 и, сотни милливольт, что не позволит производить измерение. Использование конструктивныхрешений, предложенных в известном акселеро.метре, оказывается в данном случае невозмож..ным вследствие низкой надежности этого узла,выполненного с двумя парами переходныхконтактов; при затяжке одна пара контактовиз - за разброса размеров оказывается зафиксированной слабее и может нарушаться при вы.соком уровне эксплуатационных виброперегру озок. Увеличешю же усилии затяжки препятствует расположение узла и сквозном отверстииоснования.Все другие известные конструкции акселе.рометров и других приборов с многоконтакт. 15ными разъемными узлами обладают низкойвибропрочностью в одном из направлений, 1(роме того, при миниатюризации узла вероятностьего поломки при стыковке оказывается высо.кой. 20Целью изобретения является повышение на.дежности акселерометра,Это достигается тем, что в предлагаемомакселерометре неподвижная часть разъемногосоединительного узла выполнена в виде конической изоляционной втулки с двумя полуконическими пружинящими контактами, утопраствора которых меньше, чем у втулкиаразъемная часть узла - в виде двух изолированных несущим штырем полуконических контактных пластин, поджатых к изоляционнойвтулке.На фиг. 1, 2 схематично изображен описывабмьй акселерометр с соединительным узлом в разрезе (разъемная часть соединительного узла 3ие показана).Акселерометр содержит основание 1, на котором установлены один или несколько пьезоэлементов 2, изолированных прокладками 3,и сейсмическая масса (груз) 4, поджатые пру. 4 Оюгной 5. Соединительный узел, расположенныйв отверстии основания, содержит жестко установлснную на дно отверстия коническую изоляшонную втулку 6, в которую вмонтированы,например запрессованы, две контактные пружины 7, 8, выполненные в виде двух полукону.сов и соединенные с электродами пьезоэлемента.Соприкасающаяся со втулкой разъемная от.ветная часть узла состоит иэ штыря 9, выполнейного из изолятора с закрепленными на немконтактными пластинами 10 и 11 в виде двухполуконусов, соединенными с жилами. двухпроводного кабеля 12, и металлическим кольцом 13, соединенным с экраном кабеля, атакже надетой на него резьбовой втулки 14.Штырь и втулка несимметричны в сечении,например, имеют соответственно впадину ивыступ. 4При монтаже акселерометра на объектештырь 9 вставляют в отверстие основания, приэтом контактные, пластины 10, 11 входят всоприкосновение с пружинами 7 и 8, соединяятаким образом жилы кабелл с пьезоэлементом,Экран соединяется с основанием с помощьюкольца 13. Несимметричность штыря и втул.ки обеспечивает сохранение заданной полярности включения пьезоэлемента. Затем с помощьювтулки 14, ввинчиваемой в резьбу отверстияв основании, поджимают пластины 10, 11 кпружинам 7, 8, При этом последние расходят,ся до тех пор, пока не упрутся во втулку.Усилие зажатия может быль большим, посколь.ку втулка расположена в дне отверстия основания, Жесткая фиксация положения пружиня./щнх контактов на конической поверхностиобеспечивает надежность соединения. прн всехнаправлениях действия виброперегрузок, В случае надобности узел уплотняется резиновымкольцом, не показанным на чертеже, а резьбовая втулка фиксируется компаундом,Проведенные испьпания акселерометров сошгсанным разъемным соединительным узломподтвердили его высокую вибропрочность,Целостность соединения не нарушалась придействии виброускорений до 60000 м/с в лю.бом направлении в течение 0,3 ч. При этомустойчивость к. помехам электрического происхождения была в 10 - 30 раз более высокой,чем у акселерометров, выполненных по двухпроводной схеме. Формула изобретения Пьезоэлектрический акселерометр, содержа. щий основание с установленными на нем пьезоэлементами и инерционной массой и разьемный соединительный узел, размещенный в основании, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, неподвижная часть разъемного соединительного узла выполнена в виде коюческой изоляционной втулки с двумя полуконическими пружинящими контактами, утоп раствора которых меньше, чем у втулки, а разъемная часть узла - в виде двух изолированных несущим штырем полуконических контактных пластин, поджатых к изоляционной втулке,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент С 111 А У 3482121, кл, 310 - 8.4,1970,2. Авторское свидетельство СССР И 6551565,кл. 6 01 Р 15/08, 1974 (прототип).699435 г.Р Составитель Н. Мараховскаяехред О,Андрейко Корректор Н. Задерновска ктор Л. Бибер 48 Тираж 1073 ЦНИИПИ Государственного комипо делам изобретений и откр 113035, Москва, Ж - 35, Раушская аэ 7215/ Подписнотета СССР аб., д. 4/5 иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4