Измеритель параметров пьезоэлементов

СОЮЗ СОВЕтСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 80111109 01 И 29 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЯЯ Яд; ТВУ на. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТ(72) Л,П. Мельников, А.Ф. Кудрявцев, А.Ф. Мельканович и Г.В. Пябус (71) Всесоюзный научно-исследовательо кий институт по разработке неразрушающнх методов и средств контроля качества материалов(56) 1. Сматевская Е.Г., Фельдман К.Б. Пьезоэлектрическая керамика. М., "Советское радио", 1971, с. 131, рис. 63.2. Сажин В.В., Буденков Б.А. Установка для замера пьезомодуля. "Дефектоскопия", 1968, У 1, с. 48-50, рис. 2 (прототип).(54)(57) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ ПЬЕЗОЭЛЕМЕНТОВ, содержащий основание, жестко прикрепленные к нему две направляющие и неподвижный упор, размещенный на направляющих ползун, установленный на ползуне груз, ходовой винт перемещения ползуна, привод ходового винта, соединенный с ползуном электрод, жестко соединенный с неподвижным упором второй электрод и механизм нагружения контролируемого пьезоэлемента, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности и точности измерений, механизм нагружения контролируемого пьезоэлемента выполнен в виде подвижно установленного на ползуне соосно грузу штока, последний шарнирно "Ф связан с первым электродом, а груз установлен с возможностью перемещения относительно ползу- Св1 111 1Изобретение относится к измерительнои технике и может быть использовано, в частности, для определенияхарактеристик пьезоэлементов, применяемых в дефектоскопии путем создаУ5ния нагрузки на пьезоэлемент и замера возникающей при этом разностипотенциалов.Наиболее слабым звеном в устройствах, реализующих метод измеренияпараметров пьезоэлементов, являетсясоздание дозированной механическойнагрузки на пьезоэлемент,Известно устройство для созданиямеханической нагрузки на испытываемый пьезоэлемент, содержащее рычаг,шарнирно закрепленный в верхней части рамы, второй конец которого можетперемещаться с помощью винтовой пары,подвижный электрод, установленныйна пьезоэлементе, верхний торец которого упирается в рычаг, втулку, жестко укрепленную на раме, служащую направляющей для подвижного электрода,пружинное кольцо, установленное наосновании рамы, в верхней части которого жестко закреплен нижний электрод, индикатор, упирающийся в верхнюю часть пружинного кольца, и прибордля измерения электрических парамет 30ров С 11.Недостаток известного устройства -большие погрешности в измерении меха -нической нагрузки индикатором в зависимости от прогиба пружинного копьцавследствие неоднородности структурыего металла, жесткости кольца и направления усилия давления подвижногоэлектрода через пьезоэлемент и нижний электрод на кольцо, в результатечего равнодействующая сил, действующих на пьезоэлемент, отклоняется отнормали к пьезоэлементу и не проходит через центр пружинного кольца,что приводит к ошибкам в определениидействующего усилия. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является измеритель параметров пьезоэлементов, содержащий основание, жестко прик- . 50 репленные к нему две направляющие и неподвижный упор, размещенный на направляющих ползун, установленный на ползуне груз, ходовбй винт перемещения ползуна, привод ходового винта, 55 соединенный с ползуном электрод, жестко соединенный с неподвижным упором второй электрод и механизм нагруже 096 2ния контролируемого пьезоэлемента, выполненный в виде рычага с грузом 21.Данное устройство характеризуется недостаточной производительностью и точностью измерения, что обусловлено сложностью перестройки измерителя при изменении толщины пьезоэлемента вследствие необходимости установки в горизонтальное положение рычага с грузом, чтобы направление давления .совпадало с осью подвижного электрода.Цель изобретения - повышение производительности и точности измерений.Указанная цель достигается тем, что в измерителе параметров пьезоэлементов, содержащем основание, жестко прикрепленные к нему две направляющие и неподвижный упор, размещенный на направляющих ползун, установленный на ползуне груз, ходовой винт перемещения ползуна, привод ходового винта, соединенный с ползуном электрод, жестко соединенный с неподвижным упором второй электрод и механизм нагружения контролируемого пьезоэлемента, механизм нагружения контролируемого пьезоэлемента выполнен в виде подвижно установленного на ползуне соосно грузу штока, последний шарнирно связан с первым электродом, а груз установлен с возможностью перемещейия относительно ползуна.На фиг.1 изображен предлагаемьпг измеритель параметров пьезоэлементов; на фиг,2 - вид А на фиг.1.Измеритель параметров пьезоэлементов содержит основание 1, жестко прикрепленные к нему две направляющие 2 и неподвижный упор 3, размещенный на направляющих 2 ползун 4, установленный на ползуне 4. груз 5, ходовой винт 6 перемещения ползуна 4, привод 7 ходового винта 6,соединенный с ползуном 4 электрод 8,жестко соединенный с неподвижным упором 3 второй электрод 9 и механизм нагружения, состоящий из подвижно уста. новленного на ползуне 4 соосно грузу 5 штока 10, с помощью шарового шарнира 11 связанного с первым электродом 8.Кроме того, измеритель содержит траверсу 12 для жесткого соединения направляющих 2 и размещения на ней привода 7, входящий в ползун 4 с возможностью перемещения соосно штоку 10 и используемый для размещения на нем груза 5 плунжер 13, .регистратор14, датчик 15 верхнего положения ползуна 4, дополнительный датчик 16 нижнего положения ползуна 4, уровень 17 поперечного перекоса, дополнительный уровень 18 продольного перекоса, выключатель 19 и переключатель 20.Позицией 21 обозначен контролируемый пьезоэлемент.Измеритель работает следующим образом.Перед началом контроля по показаниям уровня 17 поперечного перекоса и дополнительного уровня 18 продольного перекоса основание 1 устанавливается в горизонтальное положение, плунжер 13 вставляется в ползун 4, на плунжер 13 помещают груз 5 соответствующей для данного типа контролируемого пьезоэлемента 21 массы,После этого при помощи выключателя 19 и переключателя 20 направления движения включается регистратор 14 и привод 7, который через ходовой винт 6 перемещает по направляющим 2 ползун 4 вниз. При этом электрод 8 приходит в соприкосновение с поверхностью контролируемого пьезоэлемента 21, размещенного на неподвижном упоре 3, снабженном вторым электродом 9, а лолзун 4 продолжает перемещатьсявниз и останавливается по сигналуот датчика 16 нижнего положения,поданному на привод 7, установленный 5 на траверсе 12. При этом шток 1 Овоспринимает через плунжер 13 весгруза 5 и через шаровой шарнир 11равномерно передает нагрузку наконтролируемый пьезоэлемент 21, деформируя его. Затем вновь включаетсяпривод 7, который через ходовой винт6 перемещает ползун 4 в верхнее положение, фиксируемое датчиком 15 верхнего положения ползуна 4. При этом 15шток 10, упираясь в ползун 4, отрывает электрод 8 .от соприкосновенияс пьезоэлементом 21, в результатевозникает разность потенциалов междуэлектродом 8 и вторым электродом 9, 20регистрируемая регистратором 14. Пос"ле этого на неподвижный упор 3 устанавливается следующий пьезоэлемент 21. Таким образом, благодаря использованию сменных грузов, соосной нагрузке на испытываемый пьезоэлемент и автоматической остановке ползуна в верхнем и нижнем положениях достигается повышение точности измерений и производительности контроля.Ф 3 ущад РЦР ОПарфнт 1,г. Укгород, ул, Проек