Устройство для измерения пьезомодуля d пьезоэлементов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик. 949550(22) Заявлено 2 "1 280 (21) 3226342/18-21 1511 М. Кл з С 01 й 29/22 с присоединением заявки Нов Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 070882 А.И.Никитин и Е.И.Никитин, т1г ./е(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЬЕЗОМОДУЛЯ с 43 ПЬЕЗОЭЛЕМЕНТОВ Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение при испытаниях в производстве пьезоэлектрических материалов.Известно устройство для определения пъезомодуля 033 пьезоэлементов, которое состоит из пневматического датчика давления, самозапирающегося крана, пневмосистемы и измерительного прибора, Работа устройства основана на измерении величины напряжения, генерируемого на обкладках пьезоэлемента при быстром изменении механической нагрузки, приложенной перпендикулярно к обкладкам пьезоэлемента 1).Недостатком данного устройства является его сложность.Наиболее близким к изобретению является устройство, которое состоит из электромотора, на валу которого установлен эксцентрикНа эксцентрик опирается шток, через пружину, тензодатчик и токосъемник соединенный с регнстрирующим прибором, Теизодатчик подключен к тензостанции 2).Недостатками известного устройства являются низкая надежность и сложность конструкции, обусловленные наличием в его составе вращающихся ме-ханических деталей эксцентриковогомеханизма.Цель изобретения - упрощение конструкции устройства и повышение егонадежности.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройсдве дляизмеренияпьезомодуля 433 пьезоэлементов, содержащем регистрирующий прибор, подключенный к пластинам токосъемника,одна из пластин токосъемника выполнена. в виде постоянного магнита, а другая - в виде сердечника электромагнита,.обмотка которого подключена 15 к дополнительно, введенному источникуэлектрических колебаний.При этом одна из пластин токосъемника выполнена из ферромагнитного ма-териала, а другая в виде сердечникаэлектромагнита, на котором расположены две обмотки, одна из обмоток подключается к дополнительно введенномуисточнику постоянного тока, а другаяк дополнительно введенному источнику 25 электрических колебаний.На фиг,.1 показана схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - то же,вариант.Схема устройства состоит из пьезо элемента 1 (образец), пластины 2 токосъемника - постоянный магнит 1 пластины 3 токосъемника - сердечник злект.ромагнита, регистрирующего прибора4 обмотки 5 электромагнита и источника б электрических колебаний.Пластины 2 и 3 токосъемника подключаются к регистрирующему прибору4. Обмотка 5 электромагнита подключается к источнику б электрическихколебаний.Измерение пьезомодуля 338 пьезоэлементов производится следующим образом.Испытуемый образец 1 устанавливается между пластинами 2 и 3 токосъемникаПри этом за счет притяжения (сердечника) пластины .3 к (магниту) пластине 2, осуществляетсяпредварительное поджатие пьезоэлемента, От источника б электрическихколебаний в обмотку 5 электромагнита подается переменный ток. При этом пластины 2 и 3 токосъемника ыритягиваются друг к другу с переменнойсилой. В результате этого на пьезоэлемент 1 действует переменная меха- .25ническая нагрузка, направленная перпендикулярно плоскостям его обкладок .и обусловливающая генерацию пьезоэлементом переменного напряжения.Сущность второго варианта изобретения поясняется фиг. 2, где изображено, пьезоэлемент 1 образец; пластина 2 токосъемника - ферромагнитный элемент, пластина 3 токосъемника - сердечник электромагнита, регистриРующий прибор 4, первая обмотка 5 ,электромагнита, вторая обмотка 6 электромагнита, источник 7 постоянного тока, источник 8 электрических колебаний,Пластины 2 .и 3 токосъемника подключаются к регистрирующему прибору 4. Первая обмотка 5 электромагнита подключается к источнику 7 постоянного тока, а вторая обмотка б - к источнику 8 электрических колебаний. 45Измерение пьеэомодуля дпьезоэлементов производится с помощью этого устройства следующим образом.Испытуемый пьезоэлемент 1 устанавливается между пластинами 2 и 3 токосъемника. От источника 7 в обмотку 5 электромагнита подается постоянный ток. При этом пластины 2 и 3 притягиваются друг к другу с постоянной силой, что обеспечивает предварительноеподжатие пьезоэлемента 1. Степеньпредварительного поджатия пьезоэлемента контролируется по величинепостоянного тока от источника 7, щкала прибора которого проградуированав единицах силы. От источника 8 в обмотку б электромагнита подается переменный. ток. При этом пластины 2 и 3притягиваются друг к другу с переменной силой. В результате этого напьезоэлемент 1 действует переменнаямеханическая нагрузка, направленнаяперпендикулярно плоскостями его обкладок и обуславливающая генерациюпьезоэлементом переменного напряжения. Величина напряжения, генерирующего пьезоэлементом пропорциональнаего пьезомодулю 033 и регистрируется прибором 4,формула изобретенияФ1. Устройство для измерения пьезомодуля 435 пьезоэлементов, содержащее регистрирующий прибор, подключенный к пластинам токосъемника,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью упрощения конструкции, однаиэ пластин токосъемника выполнена .ввиде постоянного магнита, а другаяв виде сердечника электромагнита,обмотка которого подключена к дополнительно введенному источнику электрических колебаний,2, Устройство по п. 1, о т л и -ч а ю щ е е е с я тем, что, однаиз пластин токосъемника выполнена изферромагнитного материала, а дру-гая - в виде сердечника электромагни-.та, на котором размещены две обмотки,1 одна из которых подключена к дополнительно введенному источнику постоянного тока, а другая - к дополнительно введенному источнику электрических колебаний,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРВ 144877, кл, С 01 й 29/22, 1961,2. Смажевская Е.Г. и фельдман Н,В.Пьезоэлектрическая керамика. М.,949550 ставитель Л.СорокинахредЕ, Харитончик,редактор Г.Кацалап ираж 717ударственного коизобретений и ова, Ж, Раушск 4 Филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная Заказ 5742/34 ВЯИИПИ Ро по делам 113035, МосПодп тета СС рытий наб., ектор О. Билакйф(тюйвисноеСР