Трехкомпонентный виброизмерительный преобразователь

Ленинградский ордена Ленина политехничес им. М, И, Калинина(7) ЗаявитеИзобретение относится к виброметрии и может быть применено во всех случаях, требую. щих измерения малых и средних виброускорений по трем составляющим, в частности в сейсмометрии, инженерной сейсмологии и при испытании прецизионных изделий.3Известны трехкомпонентные виброизмерительные преобразователи, состоящие из корпуса, трех пьезоэлементов, работаюшнх на рас-. тяжение- сжатие, ориентированных во взаимно: перпендикулярных направлениях и зажатых пружинами между инерционными массами и корпусом 1.Такие акселерометры имеют значительные погрешности от боковых соетавляющнх.1Наиболее близким к предложению по техническому существу и достигаемому результату является трехкомпонентный виброизмерительный преобразователь, содержащий корпус, установленные в нем три пары пластин. чатых пьезоэлементов, расположенных во взаим но перпендикулярных плоскостях, размещенный в центре корпуса держатель, к которому прикреплены установленные по одной оси пьезоэлементы каждой пары, и упругий подвес ввиде струн, соединенных со свободными кон-цами пьезоэлементов 2,- При колебаниях держателя относительнокорпуса преобразователя пластинчатые пьезоэлементы работают на изгиб,Струны упругого подвеса, попарно закрейленные своими концами в корпусе по тремвзаимно перпендикулярным направлениямотносйтейьно плоскостей пьезоэлементов, имеютбольшуй продольную жесткость, которая многократно выше изгибной жесткости пьезоэлементов, и малую поперечную жесткость. Это спо.собствует значительному снижению погреш.ности от боковых составляющих,Размеры корпуса этого преобразователя определяются длиной пластинчатых пьезоэлементови габаритами держателя, выполненного в ви.де куба с гранями, ширина которых равнаширине прикрепленных к нему пластянчатыхпьезоэлементов.Но поскольку ширина и длина пластинчатых пьезоэлементов определяетчувствительность преобразователя и его погрешРЕХКОМПОНЕНТНЫЙ ВИБРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ4элементов, расположенных в одной плоскости,эта пара нагружается силой инерции держателя и остальных двух пар пьезоэлементов.Следовательно, роль инерционного элемен.та преобразователя выполняют держатель идве пары пьезоэлементов, не чувствительные к измеряемому третьей парой элемен.тов вектору виброускорения.При этом размеры поперечного сечениястержней 1 - 3 держателя могут быть существенно меньше ширины пластинчатых пьезо-элементов, так как определяются толькопрочностными свойствами материала этихстержней.15 Трехкомпонентный виброизмерительный преобразователь, содержащий корпус; установ. лейные в немтви пары пластннчатых пьезо. элементов, расположенных во взаимно перпен. дикулярных плоскостях, размещенный в центре корпуса держатель, к которому прикрепле ны пьезоэлементы, и упрутий подвес в виде струн, соединенных со свободными концами пьезоэлементов,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения веса и габаритов преобразователя в каждой из плоскос. тей пьезоэлементы установлены параллельно, образуя зазор, через который проходит пара пьезоэлементов, расположенных в другой плос. кости, а держатель выполнен в виде трех взаимно перпендикулярных стержней, кото рые жестко связаны между собой в средней . части и скреплены со средней частью пьезоэлементов. 715938ность от боковых составляющих, то такой пре.обраэователь получается громоздким-. "Так как инерционной массой является толь.ко держатель, то преобразователь получаетсявесьма тяжелым;Целью изобретения является уменьшениевеса и габаритов преобразователя.Указанная . цель достигается тем, что в из.вестном преобразователе, содержащем корпус,устаФовлеййьге в" нем"три пары пластинчатыхпьезоэлементов, расположенных во взаимно= тГерпеадикулярных плоскостях,размещенныйв"центре корпуса держатель, к которомуприкрег 1 лены пьезоэлементы, и упругий под.вес в виде струн, соединенных со свободны."ми койцами т 1 ьезоэлементов, в каждой иэплоскостей пьезоэлементы установлейы параллельно, образуя зазор, через который проходит = =парапьезоэлементов, расположенных в другойыоскостй; а держатель выполнен в виде трех" взаимно перпендикулярных стержней, которыежестко связаны между собой в средней частии скреплены со средней частью пьезоэлементов,На приведенном чертеже изображена аксонометрическая проекция предложенного преобразователя с держателем, выполненным, в ви де-"трех-взаимно перпендикулярных стержней1 - 3, которые жестко связаны между собойв средней части и скрепленными своимисредними частями тремя парами пластинчатыхпьезоэлементов 4 - 6, Пьезоэлементы каждойиз этих пар установлены в одной из взаимно йерпйФЬулярных плоскостей параллельноодин другому, образуя зазор, через которыйпроходит другая парапьезоэлемейтов, расположенных в другой плоскости. Концы каждой пары пьезоэлементов 4 - 6 соединенымежду собой тремя парами наконечников7 - 9 и сих помощью закреплены на серединах струн .(на чертеже часть этих струн щусловно оборвана) 10-12 упругого подвеса,Струны 10 - 12 крепятся в корпусе 13 (на,чертеке часть ребер корпуса условно вырвана),При воздействии виброускорения, направ"ленного перпендикуляр.о одной из пар пьезо Формула изобретения Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Каталог, Брюль и Къер. Технические данные. 1972, Трехосевой анкелерометр типа 4340. 2. Авторское свидетельство СССР Н,505900,кл, О 01 Н 1/04, 1973, (прототип). Семен Заказ 95 13/38 но Финист ППП "Патент", г. Ужгород, ун. Проектна Тираж 713 ЦНИИПИ Государственного комитетпо делам изобретений и открыл 3035, Москва, Ж 35, Раушская наб.,ПодпиСССРй