CH231281A - Auf piezoelektrischer Grundlage beruhendes Mess- oder Anzeigegerät. - Google Patents

Description

  



  Auf piezoelektrischer Grundlage   beruhendes    Mess- oder Anzeigegerät.



   Die Erfindung betrifft ein auf   piezoelek-    trischer Grundlage beruhendes Mess- oder An  zeigegerät, wel-cbes zum Ansprechen    auf Druck, Zug und   bezw.    oder Beschleunigungen gebaut sein kann. Piezoelektrische   Druok-       und Beschleunigungsmesser sind an sieh be-    kanmt. Ein Vorzug des Gerätes nach der   lDr-    findung besteht darin, dass die zu   niessende    oder anzuzeigende Grösse symmetrisch zu dem   piezoelektrischen Indikator von innen zur    Einwirkung gebracht werden kann, so dass   sich die Zug-oder Druckkräfte allseitig      gleichmässig auf den Piezokristallkörper    verteilen. Dadurch ergibt sich messtechnisch ein besonders guter Wirkungsgrad.



   Zur Anwendung gelangt erfindungsgemäss ein piezoelektrisch wirkender   Eristallkörper    in Form eines es in sich geschlossenen Ringes, der die Form eines Zylinder- oder Prismamantels. haben kann, innerhalb dessen ein mit dem   Kristalllkörper    verbundenes elastisches Glied vorgesehen ist, über welches die anzuzeigende oder zu messenden Grosse auf den Piezokristallkörper übertragen wird. Dieses    elastischeGliedkannbeispielsweiseauseinem    kreuz- oder spinnennetzförmigen Drahtsystem bestehen. dieses eignet sich vor   alletm für    einen Kristallkörper in Form einejs flachen ringes. Oder aber das elastische Glied kann   a. us einem den Ringinnenraimi    des Kristallkörpers ausfüllenden, homogenen, elastischen Stoff, wie z.

   B.   Gimum oder Polyvinylchlorid,    bestehen. Der Kristallkörper selbst ist aus    einer Mehrzah. l von Einzelpllatten, vorzugs-    weise aus Seignettesalz, zusammengesetzt, deren Hauptachse im Winkel von 45  zur cbez. w. b-Achse liegt. Im Falle eines P-rismamantels sind es einzelne Rechteckplatten, im   FaIleeinesflaabenpolygonairtigenBingkorpers tratpezfomnige Platten, die in geeigneter Weise    fest   mbeinander    verbunden sind. Der Kristall   komper ist zweokmässigerweise derart inner-    halb eines   G-ehauses    angeordnet, dass elastische Deformationen, wie sie durch Druck-, Zug und Beschleunigungskräfte erzeugt werden,    unbehindert erfolg'en können.

   Einig'e zweck-    mässige Ausführunbsformen des Erfindungsgegenstandes sind untenstehend an Hand der Figuren näher erläutert.



   Fig. 1 zeigt einen Kristallkörper in Form   eines Prismamantels mit sechs Kanten.    Die einzelnen Platten sind, wie ersichtlich, in bezug auf ihre Hauptachse im Winkel von    45"zurc-und6-AchsedesEristallesg'e- schniitten. Die auftiretenden Feldstärken sind    also bei symmetrischer Kraftübertragung senkrecht zu den einzelnen Platten gerichtet.



  Es wird dabei eine allseitige   W. ontraLtio      bezw.    Dilatation des Ringkörpers   hervor-    gerufen.



   Fig. 2   zeigt einen Eristallkörper in Form    eines flachen,   sechseckigen Ringes. Die ein-    zelnen trapezförmigen Platten sind in bezug auf ihre Hauptachse im Winkel von   45  zur    c-und   b-Achse geschnitten. Die    bei Beanspruchung des Kristallkörpers auftretenden Felder sind wiederum senkrecht zu den Platten gerichtet.



   Fig.   3      zeigteinenDruck-oderBeschleu-      nigungsmesser    mit einem Kristallkörper naeh   Fig. l.    Das Innere des ringförmigen Kristallkörpers 1 ist vollständig ausgefüllt durch eine elastische Masse 2, z. B.   Polyvinyl-    chlorid, welehe einen überstehenden Randteil 3 besitzt, der eine elastische Auflage für den dbern Rand des   Eristallkörpers      1    bildet. Eine elastische Platte 4 aus zweckmässig dem gleichen Material dient zur Unterlage des   Eri-       stallkörpers innerhalb dea Gehäuses 5.

   Die    ringförmige innere Elektrode 6 ist zwischen die Innenflächen der Platten des Eristallkörpers 1   und den elastischen Füllkörper 3    geklemmt, während die ebenfalls ringförmige äussere Elektrode 7 zwischen die Aussenfläche des Kristallkörpers 1 und einen auf ihr auf   gebrachten elastischen fberzug 8 geklemmt      ist.Eabedarfdaher    zur Anbringung der    Elektroden keiner Elebemittel. Die Druck-    oder Beschleunigungskraft wird von oben auf die Fillasse 2 zur Einwirkung gebracht,   angedeutet durch die Masse    9, welche   ils    träge Masse auch zur Übertragung von Be  schleunigungengeeignetIst.   



   Fig. 4 schliesslich zeigt ein Messgerät unter Anwendung eines Kristallkörpers nach Fig.2,    welches insbesondere als Beschleunigungs-    messer geeignet ist. Das   Imnere    des   ringför-       migen Kristallkörpers l'ist ausgefüllt mit    einer elastischen   Füllmasse2',welche    auf einem Vorsprung 10 des Gehäuses 5' ruht.



  Auf der entgegengesetzten   FlachedesFüll-    körpers 2' ruht die träge Masse 9' die durch ein elastisches Polster 4' gegen das Gehäuse abgefedert ist. Die Elektrode 7'steht mit der metallenen Masse 9' in leitender Verbindung und   Ist isoliert durch die Gehäusewandung    nach aussen geführt, während bei Wahl eines metallenen Gehäuses die andere Elektrode 6' mit dem Gehäuse in leitender Verbindung stehen kann.



   Man kann die Anordnungen nach   Fig.3    und 4 auch als   Dehnungsmesser    ausbilden. wenn man auf den Füllkörper flächenhaft einen   Dehnungskörper    einwirken   lässt.   



     Dure-li      Verbindung eines gegenüber    der Eigenfrequenz des Kristallkörpers tief a. bge  stimmten Systems    mit dem Gehäuse eines Gerätes etwa nach Fig. 3 einerseits und dem Angriffspunkt an der elastischen Füllmasse anderseits. z.   B.    bei 9, erhält   man e-ine sehr    vorteilhafte Einrichtung. mit der die Ampli   tuden von Schwingungen gemessen werden    können, deren Frequenz in Nähe der Reso   nanzfrequenz cles angekoppelten Systems    liegt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Auf piezoelektrischer Grundlage beruhen- des Mess- oder Anzeigegerät, dadurch gekennzeiehnet, dass der piezoelektrischeErietall- korper als in sich geschlossener Ring ausgebildet ist, der aus einzelnen in bezug auf ihre Hauptachse im Winkel von 45 zur cund b-Achse des Piezokristalles geschnittenen Platten zusammengesetzt Ist. und dass innerhalb des Ringraumes ein mit dem Kristall- körper verbundenes elastisches Glied (2,2') vorgesehen ist, über welches die zu messende oder anzuzeigende Grosse symmetrisch zum piezoelektrischen Indikator von innen auf denselben einwirkt.

   UNTERANSPRÜCHE : 1. Gerät nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass d-er ringtormifg geschlos- sene Kristallkörper durch Zusammnenfügen rechteckiger Platten den Mantel eines gleich- seitigen Prismas bildet.

   2. Gerät nach Patentanspruch, da. d'ufch gekennzeichnet, dass der ringförmig geschlossene Eris. ta. Hkorper durch Zusammenfügen trapezformifger Platten in einer gemeinsamen Ebene hergestel'lt ist.

   3. Gerät nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Glied durch einen den Ringinnenraum des Kristall körper. s voltlig ausfüllenden homogenen elasti- schen Stoff gebildet, ist.

   4. Gerät nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Füllkörper einen für den Kristallkörper als Anlage die nenden vorstehenden Randteil (3) aufweist.

   5. Gerät nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Eristafllkörper auf seiinerAuissenwamdun.gmiteinemÜberzug aus elastischem Material versehen ist.

   6. Gerät nach Unteranspruch 5, ira. durci gekennzeichnet, dass die Innenelektrode des Kristallkörpers zwischen die Innenflächen der Kristallplatten und die elastische Füllmasse eingeklemmt ist.

   7. Gerät nach Unteransprüchen 1 und 6, dadurch. gekennzeichnet, dass die ringförmige AusseneiLektrade zwischen den kristallinen Prismamantel und den elastischen Überzug eingeklemmt ist.

   8. Gerat nach Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Gehäuse (5) und der freien Oberfläche des elastischen F'niMkorpe. Ts (2) ein auf gegenüber der Eigen- frequenz des Kristallkörpers tiefe Frequenz abgestimmtes schwingungsfähiges System geschaltet ist.