Устройство для измерения параметров движения

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик н 994998(5), л. 6 01 Р 15(09 70 оударстеениьй комитет СССР ио делам изобретений и открытий, Нов 1) 3 тел СТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ Иэобретениожет быть относится к прибороспользовано на по ен ых дзмн, подключеннымдителю 2) .Недостатком иэв екгронному во онного ъек ся сравнительно ния, обу нреобраэо Цельювленна 5 перег ания,изобретения язмерения. тело, ными и до яется повыше чности Поставленная цель достигается тем, что0ьв устроистве для измерения .параметровдвижения установлен инерционный элемент свозможностью перемещения и задемпфирован,при этом один из электродов размещен наинерционном элементе паралельно первой5главнои грани пьезоэлемента, второй электродвыполнен с переменной по сечению массой,распределенной по площади второй грани, пьезоэлемента.ОНа чертеже приведена функциональнаясхема предлагаемого устройства.Устройство для измерения параметров двния содержит корпус 1, упругий подвес 2,ельный элемент 3, демпфер 4, пьезоэлемент 5, неи,он сльн амического ко зан кодом усили Недостатком этого сравнительно невысок обусловленная малым разов ания. устройства является точность измерения, оэффициентом преобНаиболее бл редлагаемому иже- чувствижащее корпус, в ционный элемент тах и в метрологии длярецизи рения параметров движения,Известно устройство лля измерения рузок, содержащее корпус. инерпионное пьезоэлемент с электродами, соединенс усилителем, динамический корректор полнительный пьезоэлемент с электрода- жестко связанный с корпусом и инер. ым телом, причем электроды дополниого пьезоэлемента соединены с выходом тора, вход которого свя тел я 11,ким техническим решениемявляется устройство, содеркотором расположены инерн пьэеозлемент с электроестного устроиства явля. высокая точность иэмереневысоким коэффициенто3 994998подвижный электрод 6, подвижный электрод7, электронный возбудитель 8, проводники 9и интегратор 10,Кроме того, на чертеже изображена осьчувствительности АА и ось исходного по.ложеция 00 .На корпусе 1 с помощью упругого подвеса 2 укреплен чувствительный элемент 3,перемещение которого демпфируется с помощью дсмпфера 4. 16На корпусе 1 . установлен пьезоэлемент 5,на одной главной грани которого нанесеннеподвижный электрод 6 в виде инерционного тела, имеющего переменную по сечениюмассу, распределенную по площади главной 15грани, На чертеже показан неподвижныйэлектрод 6, имеющий трехступенчатую форму(продольное сечение). Площадь средней ступеньки неподвижного электрода 6 равна плошади подвижного электрода 7, закрепленногона чувствительноьг элементе 3 у противоположной главной грани пьезоэлемента 5. Неподвижный электрод 6 и подвижный электрод 7подключены к электронному возбудителю 8с помощью проводников 9. Выход электрон.ного возбудителя 8 соединен с интегратором10.Работа предлагаемого устройства основанаца масса-эффекте резонирующего пьезоэлектрического кристалла. ЗОВ исходном положении 00 чувствительный элемент 3 устанавливается(с постояннымзазором относительно главной грани пьезоэлемента 5) таким образом, чтобы проекцияплощади подвижного электрода 7 совпалас площадью средней ступеньки электрода 6,35(Часть объема пьезоэлемента 5 и неподвижного электрода 6, заключенного между подвижным электродом 7 и неподвижным электродом 6, образует при возбуждении пьезо 40электрических колебаний локализованнуюзону - колеблющуюся зону, вне этой зоныпьезоэлектрические колебания отсутствуют) .Ось чувствительности ААустройстваориентируется вдоль направления движения45объекта, в котором действует перегрузка (начертеже показана стрелкой),В пьезоэлементе 5 (в локализованной зоне)возбуждают пьезоэлектрические колебаниятипа сдвига по толщине.При действии перегрузки в направленииААчувствительный элемент перемещаетсяв направлении АА . В соответствии с переме 1щением поцвижного электрода 7 смещается 4локализованная зона, в которой величинамассы неподвижного электрода 6 увеличивается (добавляется масса от "толстой" ступеньки). В силу действия масса-эффекта частота пьезоэлектрических колебаний уменьшается пропорционально изменению массы. Сэлектронного возбудителя 8 колебаний наинтегратор 10 поступает электрический сигнал,частота которого меньше исходной (при неподвижном объекте).Интегратор 10 регистрирует величины ускорения, скорости и пути в зависимости от перемещения подвижного электода 7,При действии перегрузки в обратном направлении, противоположном направлению; стрелки, локализованная зона пьезоэлемента 5смещается в противоположную сторону. Величина массы неподвижного электрода 6 влокализованной зоне пьезоэлемента 5 умецьтиается (за счет части массы "тонкой" ступеньки). Частота пьезоэлектрических колебацийв локализованной зоне увеличивается. Сэлектронного возбудителя 8 колебаний цаинтегратор 10 поступает электрический сигналс большей частотой колебаний, Инте ратор10 регистрирует величину ускорения, скоростии пути объекта в зависимости с измененнойвеличиной перегрузки.Формула изобретенияУстройство для измерения параметров движения, содержащее корпус, в котором расположены инерционный элемент и пьезоэлемент с двумя электродами, подключенными к электронному возбудителю, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, инерционный элемент установлен с возможностью перемещения и задемпфирован, при этом один из электродов размещен на инерционном элементе параллельно первой главной грани пьезоэлемента, а второй электрод выполнен с переменной по сечению массой, распределенной по плошади вто.рой главНой грани пьезоэлемента.Источники информации.принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР йо 794539,кл. 6 01 Р 15/09, 1977,2. Авторское свидетельство СССР по заявкеИ 2717411, кл, 6 01 Р 15/09, 1979 (прото.тип),994998 ель Н,. МараховскаяадьКорре кто Составит Техред М Редактор анд По Тираж 871НИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж, Раушская набд. 4/ Заказ 631/2 о иал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4