RU14670U1

RU14670U1 - Пьезоэлектрический датчик вибрации

Info

Publication number: RU14670U1
Application number: RU2000109465/20U
Authority: RU
Inventors: А.В. Орлов; Б.В. Ларичев; С.Ф. Хомич
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Вибро-прибор"
Priority date: 2000-04-11
Filing date: 2000-04-11
Publication date: 2000-08-10

Abstract

1. Пьезоэлектрический датчик вибрации, включающий корпус, в котором укреплена центральная пружинная стойка, изолированный от корпуса посредством изоляционных шайб пакет пьезоэлектрических дисков, одна сторона каждого из которых поляризована положительно, а другая - отрицательно, пьезоэлектрические диски сопряжены с центральной пружинной стойкой с зазором посредством отверстий, выполненных в центре каждого диска, токосъемные шайбы, снабженные токовыводами, сгруппированными по одноименной полярности, а также груз, размещенный над пакетом пьезоэлектрических дисков и включающий прижимную шайбу и гайку, сопряженную с пружинной стойкой, отличающийся тем, что пьезоэлектрические диски объединены в группы с различным их количеством в каждой группе, при этом токосъемные шайбы размещены между группами дисков.2. Пьезоэлектрический датчик вибрации по п.1, отличающийся тем, что на гайке посредством прессовой посадки укреплен дополнительный пригрузочный элемент.

Description

ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ВИБРАЦИИ

Полезная модель относится к контрольно-измерительной технике и предназначена для использования в составе различной аппаратуры для контроля вибрации узлов и агрегатов тепловых и атомных станций, судовых энергетических установок, авиационных двигателей и т.п.

Известен датчик для измерения быстропеременных процессов, в частности, вибрации, содержащий многослойный пьезоэлектрический элемент, выполненный в виде пакета из чередующихся пьезопластин и металлических дисковых контактов, см. Агейкин Д.М. и др., «Датчики контроля и регулирования, M.,l965,c.6l9, датчик типа ПДС-600.

Недостатком этойконструкцииявляетсянизкая

помехозащищенность из-за несимметричной схемы выхода и сравнительно невысокая чувствительность.

Известен также пьезоэлектрический датчик вибрации, включающий корпус, в котором укреплена центральная пружинная стойка, и изолированный от корпуса посредством изоляционных шайб пакет пьезоэлектрических дисков. Одна сторона каждого диска поляризована положительно, а другая отрицательно; диски сопряжены с центральной пружинной стойкой посредством отверстий, выполненных в центре каждого диска; между всеми пьезоэлектрическими дисками размещены токосъемные шайбы, снабженные токовыводами, сгруппированными по одноименной полярности; датчик также содержит груз, размещенный над пакетом пьезоэлектрических дисков и включающий прижимную шайбу и гайку, сопряженную с пружинной стойкой, см. «Датчик вибрации МВ-04-1, руководство по технической эксплуатации. Научнопроизводственное объединение «СФЕРА, Л., 1987 (копия прилагается).

Данное техническое решение принято в качестве прототипа настоящей полезной модели.

Недостатком этого устройства является то обстоятельство, что датчик имеет чувствительность в весьма узком интервале.

Целью настоящей полезной модели является создание пьезоэлектрического датчика вибрации, который может иметь чувствительность в широком интервале значений этого параметра.

Согласно настоящей полезной модели это достигается за счет того, что в пьезоэлектрическом датчике вибрации, включающем корпус, в котором укреплена центральная пружинная стойка, изолированный от корпуса посредством изоляционных шайб пакет пьезоэлектрических дисков, одна сторона каждого из которых поляризована положительно, а другая отрицательно, пьезоэлектрические диски сопряжены с центральной пружинной стойкой с зазором посредством отверстий, выполненных в центре каждого диска, токосъемные шайбы, снабженные токовыводами, сгруппированными по одноименной полярности, а также груз, размещенный над пакетом пьезоэлектрических дисков и включающий прижимную шайбу и гайку, сопряженную с пружинной стойкой, пьезоэлектрические диски объединены в группы с различным их количеством в каждой группе, при этом токосъемные шайбы размещены между группами дисков; также в пьезоэлектрическом датчике на гайке посредством прессовой посадки укреплен дополнительный пригрузочный элемент.

Заявителем не выявлены какие-либо источники информации, которые бы содержали сведения о технических решениях, идентичных заявленному. Это позволяет, по нашему мнению, сделать вывод о том, что полезная модель соответствует критерию «новизна.

на фиг. 1 - устройство в разрезе;

на фиг.2 - схема сопряжения пьезоэлектрических дисков и токосъемных шайб в аксонометрии;

на фиг.З - схема электрических соединений по фиг.2.

Пьезоэлектрический датчик вибрации включает корпус 1, в котором укреплена центральная пружинная стойка 2, выполненная из стали с малым коэффициентом температурного линейного расширения; посредством изоляционных шайб 3, выполненных из фарфора, от корпуса 1 изолирован пакет пьезоэлектрических дисков 4, одна сторона каждого из дисков 4 поляризована положительно, а другая отрицательно; корпус 1 снабжен герметичной крышкой 5, которая после сборки и регулировки датчика соединяется с корпусом 1 посредством сварки; диски 4 объединены в группы с различным их количеством в каждой группе; в конкретном примере пять пьезоэлектрических дисков разбиты на три группы: верхняя группа содержит два диска, средняя - один, нижняя - два; между группами дисков размещены токосъемные шайбы 6. В центрах изоляционных шайб 3, пьезоэлектрических дисков 4 и токосъемных шайб 6 выполнены отверстия, в которые пружинная стойка 2 введена с зазором. Токосъемные шайбы 6 снабжены токовыводами 7, сгруппированными по одноименной полярности; то есть, все токовыводы, связанные с положительно поляризованными сторонами дисков 4, составляют одну

общую ЛИН1ПО, а все токовыводы, связанные с отрицательно поляризованными сторонами дисков 4, составляют другую линию; эти две линии подсоединяются к штырям разъема, имеющим соответствующее значение полярности. Над пакетом пьезоэлектрических дисков 4 размещен груз, включающий прижимную шайбу 8, гайку 9, сопряженную с пружинной стойкой 2, и дополнительный пригрузочный элемент 10, укрепленный на гайке 9 посредством прессовой посадки.

При изготовлении датчика диски 4 могут быть объединены в различное число групп с различным их количеством в каждой группе; при этом минимальная чувствительность датчика будет в случае, когда (при общем количестве дисков - пять) все диски объединены в одну группу, а максимальная - когда количество групп равно количеству пьезоэлектрических дисков; на практике целесообразно иметь в каждой группе не более двух пьезоэлектрических дисков. Пригрузочный элемент 10 повышает чувствительность датчика, поэтому при необходимости достижения малой чувствительности элемент 10 не устанавливается.

При действии на пьезоэлектрические диски 4 вибрации в каждом диске возникают заряды, прямо пропорциональные величине вибрации; посредством токосъемных шайб 6 и токовыводов 7, скоммутированных в единые линии разной полярности, заряды пьезоэлектрических дисков складываются и подаются в измерительную цепь. При отсутствии

Imw

токосъемных шайб 6 между некоторыми пьезоэлектрическими дисками 4 при объединении их в группы соответственно уменьшается и суммарный заряд пьезоэлектрических дисков, 4 подаваемый в измерительную цепь.

Устройство изготавливается в заводских условиях с использованием обычного оборудования и конструкционных материалов. На основе настояш,ей полезной модели ЗАО «Вибро-прибор разработаны пьезоэлектрические датчики вибрации типов МВ-43, МВ-44, МВ-04-4, МВ-35, что подтверждает, по мнению заявителя, соответствие предложенного технического решения критерию «промышленная применимость.

Claims

1. Пьезоэлектрический датчик вибрации, включающий корпус, в котором укреплена центральная пружинная стойка, изолированный от корпуса посредством изоляционных шайб пакет пьезоэлектрических дисков, одна сторона каждого из которых поляризована положительно, а другая - отрицательно, пьезоэлектрические диски сопряжены с центральной пружинной стойкой с зазором посредством отверстий, выполненных в центре каждого диска, токосъемные шайбы, снабженные токовыводами, сгруппированными по одноименной полярности, а также груз, размещенный над пакетом пьезоэлектрических дисков и включающий прижимную шайбу и гайку, сопряженную с пружинной стойкой, отличающийся тем, что пьезоэлектрические диски объединены в группы с различным их количеством в каждой группе, при этом токосъемные шайбы размещены между группами дисков.

2. Пьезоэлектрический датчик вибрации по п.1, отличающийся тем, что на гайке посредством прессовой посадки укреплен дополнительный пригрузочный элемент.