CS214239B1

CS214239B1 - Miniature piezoelectric vibration sensor cover

Info

Publication number: CS214239B1
Application number: CS598080A
Authority: CS
Inventors: Jan Kur; Stanislav Kirchner; Karel Kolar
Original assignee: Jan Kur; Stanislav Kirchner; Karel Kolar
Priority date: 1980-09-03
Filing date: 1980-09-03
Publication date: 1982-04-09

Abstract

Kryt podle vynálezu je tvořen pouzdrem opatřeným na vnější ploše přírubou a závitem pro matici pouzdra k uchycení pouzdra v pružné membráně. Vnitřní distanční trubka je opatřena zářezy prq vodič a sběrač signálu a dále vybráním pro regulaci polohy distanční trubky na zarážce základového tělesa. Vodič vycházející ze sběrače signálu je připájen společně s vodičem výstupního kabelu do Spojovacího členu, který je upevněn do pouzdra prostřednictvím elektricky nevodivé vložky. Část pouzdra, část· výstupního kabelu, spojovací člen a vložka jsou opatřeny jednou nebo více vrstvami z elektricky nevodivého materiálu.The cover according to the invention is formed by a housing provided on the outer surface with a flange and a thread for a housing nut for fastening the housing in a flexible membrane. The inner spacer tube is provided with notches for the conductor and the signal collector and further with a recess for regulating the position of the spacer tube on the stop of the base body. The conductor coming from the signal collector is soldered together with the conductor of the output cable to the connecting member, which is fixed to the housing by means of an electrically non-conductive insert. Part of the housing, part of the output cable, connecting member and insert are provided with one or more layers of electrically non-conductive material.

Description

Vynález se týká krytu miniaturního piezoelektrického snímače chvění zabudovaného do pružné membrány ve snímací hlavici, použitého zejména v ložiskovém průmyslu.The invention relates to a housing of a miniature piezoelectric vibration sensor incorporated in a flexible diaphragm in a sensor head, used in particular in the bearing industry.

K zakrytování miniaturních piezoelektrických snímačů chvění zabudovaných do pružné membrány so doposud používají jednoduchá pouzdra, která bývají připevněna k základovému tělesu snímače nalisováním nebo jednoduchým závitovým spojem. Nevýhodou takového zakrytování je, že není zajištěna potřebná poloha vodiče odvádějícího signál z piezokrystalú na základovém tělese snímače. Dojde - li ke styku vodiče s piezokrystaly, seismickým tělesem nebo maticí, která tyto součásti upíná, dochází k podstatnému zhoršení vlastností snímače. V případě nalisování pouzdra není možná demontáž snímače a tento je dále neopravítelný. Závitový spoj sice demontáž a tím i opravítelnost umožňuje, avšak stále hrozí nebezpečí styku vodiče s některou ze součástí na základovém tělese. Kromě toho stávající kryty snímačů umožňují vnikání vlhkosti do vnitřního prostoru snímače a nezabraňuji vzájemnému zkratu mezi vývody s kladnou a zápornou polaritou v důsledku zvýšené vodivosti prostředí vlivem vlhkosti, což rovněž zhoršuje vlastnosti snímačů.To date, miniature piezoelectric vibration sensors embedded in the flexible diaphragm have been used to cover simple sheaths that are attached to the sensor body by crimping or a simple threaded connection. The disadvantage of such a cover is that the required position of the piezocrystal signal conductor on the sensor base body is not ensured. If the conductor comes into contact with the piezocrystals, the seismic body or the nut that clamps these components, the sensor performance will be significantly impaired. If the housing is pressed in, it is not possible to remove the sensor and it is not repairable. Although the threaded joint allows disassembly and thus repairability, there is still the risk of the conductor coming into contact with any of the components on the base body. In addition, the existing sensor housings allow moisture to enter the interior of the sensor and do not prevent a short circuit between the positive and negative polarity terminals due to increased environmental conductivity due to humidity, which also worsens the sensor properties.

Uvedené nevýhody odstraňuje v doposud největší známé míře kryt miniaturního piezoelektrického snímače chvění podle vynálezu, jehož podstatou je, že je tvořen pouzdrem opatřeném na své vnější ploše přírubou a závitem pro matici pouzdra k uchycení pouzdra v pružné membráně. Maximální hloubka uložení základového tělesa v pouzdru je dána délkou vnitřní distanční trubky se zářezem pro vodič a se zářezem pro sběrač signálu a dále s vybráním pro regulaci polohy vnitřní distanční trubky na zarážce základového tělesa. Vodič vycházející ze sběrače signálu umístěného mezi piezokrystaly je připájen společně s vodičem výstupního kabelu do spojovacího členu, který je upevněn do pouzdra prostřednictvím elektricky nevodivé vložky. Část pouzdra, část výstupního kabelu, spojovací člen a vložka jsou opatřeny jednou nebo více vrstvami z elektricky nevodivého materiálu.The above-mentioned disadvantages are overcome to date by the miniature piezoelectric vibration sensor housing of the present invention, which consists essentially of a housing having a flange and a thread on the outer surface of the housing nut to receive the housing in a resilient membrane. The maximum placement depth of the base body in the housing is determined by the length of the inner spacer tube with the notch for the conductor and the notch for the signal collector, and further with the recess for regulating the position of the inner spacer on the base body stop. The conductor coming out of the signal collector located between the piezocrystals is soldered together with the output cable conductor to a connecting member which is fixed to the housing by means of an electrically nonconductive insert. The housing part, the output cable part, the connection member and the insert are provided with one or more layers of electrically nonconductive material.

Hlavní předností krytu'miniaturního piezoelektrického snímače chvění podle vynálezu je, že zajištuje potřebnou stabilní polohu vodiče odvádějícího signál z piezokrystalú, zamezuje styku vodiče s některou ze součástí na základovém tělese a omezuje vnikání vlhkosti do vnitřního prostoru snímače.The main advantage of the housing of the miniature piezoelectric vibration sensor according to the invention is that it ensures the necessary stable position of the piezocrystal signal conductor, prevents the conductor from contacting any of the components on the base body and limits the ingress of moisture into the sensor interior.

Na přiloženém výkrese je schematicky znázorněno příkladné provedení krytu miniaturního piezoelektrického snímače chvění podle vynálezu. K základovému tělesu £ s trnem 6a a s měřicím dotykem 6b jsou prostřednictvím matice 16 základového tělesa £ připevněny dva piezokrystaly 10 se sběračem 8 signálu umístěným mezi nimi a seismické těleso 17. Odizolování dvou piezokrystalů 10 se sběračem 8 signálu a seismického tělesa 17 od trnu 6a základového tělesa £ je provedeno prostřednictvím izolační trubky £. Kryt miniaturního piezoelektrického snímače chvění sestává z pouzdra 1, které je na své vnější ploše opatřeno přírubou la a závitem lb pro matici 2 pouzdra £. Touto maticí 2 pouzdra £ je pouzdro £ uchyceno v pružné membráně 3. Maximální hloubka uložení základového tělesa 6 v pouzdru £ je dána délkou vnitřní distanční trubky 4. Vnitřní distanční -trubka 4 je opatřena zářezem 4a pro vodič 7 a zářezem 4b pro sběrač 8 signálu a dále vybráním 4c pro regulaci polohy vnitřní distanční trubky 4 na zarážce £ základového tělesa 6. Vodič 7_ vedený ze sběrače 8 signálu je svým opačným koncem připájen společně s vodičem 11a výstupního kabelu 11 do spojovacího členu 12. Tento spojovací člen 12 je upevněn do pouzdra £ prostřednictvím elektricky nevodivé vložky 13 Zúžená část lc pouzdra j. je opatřena jednou nebo více vrstvami z elektricky nevodivého materiálu, v tomto případě dvě ma vrstvami, a to vrstvou vosku 15 a trubkou 14 navlečenou na zúženou část le pouzdra JI. Uvedené vrstvy překrývají rovněž spojovací.člen 12 , vložku 13 a část výstupního kabelu 11.The attached drawing schematically shows an exemplary embodiment of the housing of a miniature piezoelectric vibration sensor according to the invention. Two piezocrystals 10 with a signal collector 8 interposed therebetween and a seismic body 17 are fastened to the base body 6 with the mandrel 6a and the measuring contact 6b by means of the nut 16 of the base body 6 and the seismic body 17. The body 8 is provided by an insulating tube 6. The housing of the miniature piezoelectric vibration sensor consists of a housing 1, which is provided on its outer surface with a flange 1a and a thread 1b for the nut 2 of the housing 5. By means of this nut 2 of the sleeve 4, the sleeve 4 is mounted in a flexible membrane 3. The maximum seating depth of the base body 6 in the sleeve 4 is given by the length of the inner spacer tube 4. The inner spacer tube 4 has a notch 4a for conductor 7 and notch 4b for signal collector 8. and a recess 4c for regulating the position of the inner spacer 4 at the stop 6 of the base body 6. The conductor 7 led from the signal collector 8 is brazed together with the conductor 11a of the output cable 11 to the connecting member 12. This connecting member 12 is fixed to the housing. By means of an electrically non-conductive insert 13, the tapered portion 1c of the housing 1 is provided with one or more layers of an electrically non-conductive material, in this case two layers, namely a wax layer 15 and a pipe 14 threaded onto the tapered portion 1e. Said layers also overlap the connecting member 12, the insert 13 and a part of the output cable 11.

Kryt miniaturního piezoelektrického snímače chvění podle vynálezu je určen zejména pro hlavice snímající chvění ložisek. Použití takto zakrytovaného miniaturního piezoelektrického snímače chvěni uloženého v hlavicích prostřednictvím pružné pryžové membrány umožňuje posunout vlastní rezonanci hlavice ze stávajících cca 10 kHz do oblasti horní hranice slyšitelnosti a tím rozšířit pracovní oblast přístrojů prakticky na celou oblast slyšitelnosti.The housing of the miniature piezoelectric vibration sensor according to the invention is particularly intended for bearing vibration sensing heads. The use of such a covered miniature piezoelectric vibration sensor mounted in the heads by means of a flexible rubber diaphragm allows the head resonance to be shifted from the existing approximately 10 kHz to the upper audible range and thus extend the working range of the instruments to practically the entire audible range.

Claims

Miniature piezoelectric vibration sensor housing with a base body carrying two piezocrystals, a signal collector, a seismic body and an insulating tube, which are attached to the base body by a base body nut, characterized by a housing (1) having a flange (1a) on its outer surface. ) and a thread (1b) for a nut (2) of the housing (1) for attaching the housing (1) to the resilient diaphragm (3), the maximum seating depth of the base body (6) in the housing (1) being given by the length of the inner spacer (4) ) with a notch (4a) for the conductor (7) and a notch (4b) for the signal collector (8) and furthermore with a recess (4c) for regulating the position of the inner spacer (4) on the stop (5) of the base body (6); the conductor (7) coming from the signal collector (8) located between the piezocrystals (10) is soldered together with the conductor (11a) of the output cable (11) to a connecting member (12) which is fixed to the housing ( 1) by means of an electrically non-conductive insert (13) and a part (1c) of the housing (1), a part of the output cable (11), the connecting member (12) and the insert (13) are provided with at least one layer (14, 15) .