RU2098831C1 - Акселерометр, работающий на деформации сдвига в пьезоэлементе, и способ его изготовления - Google Patents
Акселерометр, работающий на деформации сдвига в пьезоэлементе, и способ его изготовления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2098831C1 RU2098831C1 RU96102098A RU96102098A RU2098831C1 RU 2098831 C1 RU2098831 C1 RU 2098831C1 RU 96102098 A RU96102098 A RU 96102098A RU 96102098 A RU96102098 A RU 96102098A RU 2098831 C1 RU2098831 C1 RU 2098831C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piezoelectric
- sectors
- accelerometer
- annular
- housing
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Pressure Sensors (AREA)
Abstract
Использование: в измерительной технике для измерения параметров ускорений и вибраций в различных областях науки и техники. Сущность: в акселерометре, работающем на деформации сдвига в пьезоэлементе, кольцевой пьезоэлемент разрезают на отдельные, не соприкасающиеся друг с другом кольцевые сектора. Затем осуществляют коаксиальное соединение кольцевых корпуса, поляризованного пьезоэлемента и инерционной массы путем пластической деформации поверхности корпуса, расположенного внутри секторов пьезоэлемента. Пластическую деформацию проводят путем холодной прокатки роликом внутренней поверхности корпуса или путем запрессовки в нее конического штифта. Электродами пьезоэлемента в этом случае будут корпус и инерционная масса, выполненные металлическими. 2 с. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров движения, вызванного вибрацией, в различных областях науки и техники.
Известен акселерометр, работающий на деформации сдвига, содержащий корпус, пьезоэлемент и инерционную массу /1/.
Наиболее близким к заявляемому является акселерометр, работающий на деформации сдвига в пьезоэлементе, содержащий концентрично расположенные и соединенные между собой корпус, чувствительный пьезоэлектрический элемент и инерционную массу /2/. Данное устройство принято за прототип акселерометра.
Известен способ изготовления сдвиговых акселерометров, включающий в себя поджатие элементов устройства, обеспечиваемое путем затяжки основания корпуса, инерционной массы и пьезоэлемента /1/.
Наиболее близким к предлагаемому относится способ изготовления акселерометра, работающего на деформации сдвига, заключающийся в формировании электродов на боковых поверхностях поляризованного пьезоэлектрического кольцевого элемента, коаксиальном размещении кольцевых корпуса, чувствительного элемента и инерционной массы и соединении их боковыми поверхностями /2/. Данный способ принят за прототип способа изготовления акселерометра.
Недостатками известных акселерометров и способов их изготовления является сложность изготовления и вытекающая из нее дороговизна получаемого изделия.
Техническим результатом, получаемым от внедрения изобретения, является упрощение процесса сборки и удешевление акселерометра.
Данный технический результат получают за счет того, что в известном акселерометре, работающем на деформации сдвига в пьезоэлементе, содержащем концентрично расположенные корпус, чувствительный пьезоэлектрический элемент и инерционную массу, чувствительный пьезоэлектрический элемент выполнен в виде отдельных, не соприкасающихся друг с другом кольцевых пьезоэлектрических секторов, с одинаковыми зазорами между ними, при этом корпус и инерционная масса выполнена из электропроводных материалов и установлены с обеспечением контактирования с боковыми поверхностями кольцевых пьезоэлектрических секторов, причем инерционная масса расположена снаружи, а корпус внутри кольцевых пьезоэлектрических секторов.
Пьезоэлемент может быть выполнен в виде четного или нечетного количества секторов.
Корпус и инерционная масса могут быть выполнены из нержавеющей стали.
Пьезоэлемент может быть выполнен на основе пьезокерамики.
В части способа данный технический результат достигается за счет того, что в способе изготовления акселерометра, работающего на деформации сдвига в пьезоэлементе, заключающемся в формировании электродов на боковых поверхностях поляризованного пьезоэлектрического кольцевого чувствительного элемента, коаксиальном размещении кольцевых корпуса, чувствительного элемента и инерционной массы и соединении их боковыми поверхностями, поляризованный пьезоэлектрический кольцевой чувствительный элемент предварительно разделяют на кольцевые пьезоэлектрические сектора, а коаксиальное размещение кольцевых корпуса, чувствительного элемента и инерционной массы и соединение их боковыми поверхностями осуществляют путем пластической деформации внутренней поверхности корпуса.
Пластическую деформацию внутренней поверхности корпуса проводят путем ее холодной прокатки роликом преимущественно шаровой или цилиндрической формы или путем запрессовки в нее конического штифта.
На фиг. 1 представлен вид элементов акселерометра в отдельности; на фиг. 2, 3 один из способов сборки акселерометра.
Акселерометр (фиг. 1) содержит концентрично расположенные пьезоэлектрический чувствительный элемент (пьезоэлемент) 1, работающий на деформации сдвига, и выполненный в виде отдельных, не соприкасающихся друг с другом кольцевых секторов ( на фиг. 1 -двух) с одинаковыми зазорами между ними, инерционную массу 2 и корпус 3.
Причем корпус 3 и инерционная масса 2 выполнены из электропроводных материалов с возможностью контактировать с боковыми поверхностями кольцевых секторов пьезоэлемента 1.
В конкретном случае корпус 3 и инерционная масса 2 могут быть выполнены из нержавеющей стали, а пьезоэлемент 1 на основе пьезокерамики.
Инерционная масса 2 расположена снаружи, а корпус 3 внутри кольцевых секторов пьезоэлемента 1.
Способ изготовления акселерометра, работающего на деформации сдвига в пьезоэлементе 1, осуществляется следующим образом.
Предварительно разделяют поляризованный пьезоэлемент 1 на кольцевые пьезоэлектрические секторы (фиг. 1). Затем осуществляют соединение кольцевых корпуса 3, поляризованного пьезоэлемента 1 и инерционной массы 2 путем пластической деформации внутренней поверхности корпуса 3. При этом одновременно на боковых поверхностях поляризованного пьезоэлемента 1 осуществляется операции формирования электродов акселерометра.
Пластическую деформацию внутренней поверхности корпуса 3 проводят путем ее холодной прокатки роликом 4 (фиг. 2, 3) преимущественно шаровой или цилиндрической формы. (На фиг. 2, 3 представлен случай с роликом 4 шаровой формы).
Пластическую деформацию внутренней поверхности корпуса 3 проводят также путем запрессовки в нее конического штифта. (Данный случай на чертеже не представлен).
Способ изготовления акселерометра позволяет простым путем получить жесткую конструкцию прибора при его относительной дешевизне, то есть достичь поставленного технического результата.
Акселерометр работает следующим образом.
Закрепляют корпус 3 датчика прибора (элементы крепления датчика на чертеже не показаны) на исследуемом изделии.
При этом на инерционную массу 2 будет воздействовать ускорение, вызывающее сдвиговую деформацию в пьезоэлементе 1. На электродах пьезоэлемента 1 (корпусе и инерционной массе) появляется заряд, пропорциональный величине воздействующего ускорения.
Как показали эксперименты, акселерометр прост и надежен в эксплуатации при относительно невысокой стоимости изделия, что позволяет достичь поставленной цели.
Claims (8)
1. Акселерометр, работающий на деформации сдвига в пьезоэлементе, содержащий концентрично расположенные и соединенные между собой корпус, чувствительный пьезоэлектрический элемент и инерционную массу, отличающийся тем, что чувствительный пьезоэлектрический элемент выполнен в виде отдельных не соприкасающихся друг с другом кольцевых пьезоэлектрических секторов с одинаковыми зазорами между ними, а при этом корпус и инерционная масса выполнены из электропроводных материалов и установлены с обеспечением контактирования с боковыми поверхностями кольцевых пьезоэлектрических секторов, инерционная масса расположена снаружи, а корпус внутри кольцевых пьезоэлектрических секторов.
2. Акселерометр по п. 1, отличающийся тем, что чувствительный элемент выполнен в виде четного количества кольцевых пьезоэлектрических секторов.
3. Акселерометр по п. 1, отличающийся тем, что чувствительный элемент выполнен в виде нечетного количества кольцевых пьезоэлектрических секторов.
4. Акселерометр по п.1, отличающийся тем, что корпус и инерционная масса выполнены из нержавеющей стали.
5. Акселерометр по п. 1, отличающийся тем, что чувствительный элемент выполнен на основе пьезокерамики.
6. Способ изготовления акселерометра, работающего на деформации сдвига в пьезоэлементе, заключающийся в формировании электродов на боковых поверхностях поляризованного пьезоэлектрического кольцевого чувствительного элемента, коаксиальном размещении кольцевых корпуса, чувствительного элемента и инерционной массы и соединении их боковыми поверхностями, отличающийся тем, что поляризованный пьезоэлектрический кольцевой чувствительный элемент предварительно разделяют на кольцевые пьезоэлектрические сектора, а коаксиальное размещение кольцевых корпуса, чувствительного элемента и инерционной массы и соединение их боковыми поверхностями осуществляют путем пластической деформации внутренней поверхности корпуса.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что пластическую деформацию внутренней поверхности корпуса проводят путем ее холодной прокатки роликом преимущественно шаровой или цилиндрической формы.
8. Способ по п.6, отличающийся тем, что пластическую деформацию внутренней поверхности корпуса проводят путем запрессовки в нее конического штифта.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96102098A RU2098831C1 (ru) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | Акселерометр, работающий на деформации сдвига в пьезоэлементе, и способ его изготовления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96102098A RU2098831C1 (ru) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | Акселерометр, работающий на деформации сдвига в пьезоэлементе, и способ его изготовления |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2098831C1 true RU2098831C1 (ru) | 1997-12-10 |
RU96102098A RU96102098A (ru) | 1998-02-10 |
Family
ID=20176491
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96102098A RU2098831C1 (ru) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | Акселерометр, работающий на деформации сдвига в пьезоэлементе, и способ его изготовления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2098831C1 (ru) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2559867C1 (ru) * | 2014-05-15 | 2015-08-20 | Российская Федерация, от имени котрой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Акселерометр |
RU2566411C1 (ru) * | 2014-09-08 | 2015-10-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Пьезоэлектрический акселерометр |
RU2582910C1 (ru) * | 2015-02-10 | 2016-04-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Пьезоакселерометр |
CN107219377A (zh) * | 2017-06-09 | 2017-09-29 | 西人马(厦门)科技有限公司 | 电荷输出元件、装配方法及压电加速度传感器 |
CN108291926A (zh) * | 2015-12-04 | 2018-07-17 | 基斯特勒控股公司 | 加速度测量仪和制造这种加速度测量仪的方法 |
CN108369244A (zh) * | 2015-12-04 | 2018-08-03 | 基斯特勒控股公司 | 加速度测量仪和用于制造这种加速度测量仪的方法 |
RU202246U1 (ru) * | 2020-07-06 | 2021-02-09 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет ИТМО" (Университет ИТМО) | Пьезоэлектрический акселерометр |
RU2814852C1 (ru) * | 2023-09-11 | 2024-03-05 | Общество с ограниченной ответственностью "ГлобалТест" | Акселерометр, работающий на деформации сдвига в пьезоэлементе, и способ его изготовления |
-
1996
- 1996-01-31 RU RU96102098A patent/RU2098831C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Эндевко. Краткий каталог. - М., 1979, с.8. 2. Иориш Ю.И. Виброметрия. - М., 1963, с. 583, 568, фиг. 14.533. * |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2559867C1 (ru) * | 2014-05-15 | 2015-08-20 | Российская Федерация, от имени котрой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Акселерометр |
RU2566411C1 (ru) * | 2014-09-08 | 2015-10-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Пьезоэлектрический акселерометр |
RU2582910C1 (ru) * | 2015-02-10 | 2016-04-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Пьезоакселерометр |
CN108291926A (zh) * | 2015-12-04 | 2018-07-17 | 基斯特勒控股公司 | 加速度测量仪和制造这种加速度测量仪的方法 |
CN108369244A (zh) * | 2015-12-04 | 2018-08-03 | 基斯特勒控股公司 | 加速度测量仪和用于制造这种加速度测量仪的方法 |
CN108291926B (zh) * | 2015-12-04 | 2020-08-07 | 基斯特勒控股公司 | 加速度测量仪和制造这种加速度测量仪的方法 |
CN108369244B (zh) * | 2015-12-04 | 2020-08-07 | 基斯特勒控股公司 | 加速度测量仪和用于制造这种加速度测量仪的方法 |
CN107219377A (zh) * | 2017-06-09 | 2017-09-29 | 西人马(厦门)科技有限公司 | 电荷输出元件、装配方法及压电加速度传感器 |
WO2018223828A1 (zh) * | 2017-06-09 | 2018-12-13 | 西人马(厦门)科技有限公司 | 电荷输出元件、装配方法及压电加速度传感器 |
CN107219377B (zh) * | 2017-06-09 | 2019-09-03 | 西人马联合测控(泉州)科技有限公司 | 电荷输出元件、装配方法及压电加速度传感器 |
RU202246U1 (ru) * | 2020-07-06 | 2021-02-09 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет ИТМО" (Университет ИТМО) | Пьезоэлектрический акселерометр |
RU2814852C1 (ru) * | 2023-09-11 | 2024-03-05 | Общество с ограниченной ответственностью "ГлобалТест" | Акселерометр, работающий на деформации сдвига в пьезоэлементе, и способ его изготовления |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4216403A (en) | Monoaxially oriented piezoelectric polymer transducer for measurement of mechanical values on bodies | |
EP1748287A1 (en) | Vibration sesor | |
RU2098831C1 (ru) | Акселерометр, работающий на деформации сдвига в пьезоэлементе, и способ его изготовления | |
KR100328804B1 (ko) | 가압슬리브 | |
JPH04232875A (ja) | 加速度センサ | |
CN107219377A (zh) | 电荷输出元件、装配方法及压电加速度传感器 | |
US4371804A (en) | Piezoelectric knock sensor | |
US3075098A (en) | Accelerometer | |
US4393688A (en) | Piezoelectric knock sensor | |
US4727279A (en) | Piezoelectric knock sensor | |
US6786078B2 (en) | Vibration pickup comprising a clamping sleeve | |
JP4095445B2 (ja) | 軸受荷重検知と軸受正常性監視とを併せて行うセンサシステム | |
US5212421A (en) | Vibration transducer assembly | |
EP0754952B1 (en) | Impact sensor | |
CA2435727C (en) | Resonant sensor | |
RU96102098A (ru) | Акселерометр, работающий на деформации сдвига в пьезоэлементе, и способ его изготовления | |
RU2582910C1 (ru) | Пьезоакселерометр | |
US4958515A (en) | Spark plug with a measurement device | |
SU1035523A1 (ru) | Устройство дл измерени угловых ускорений | |
CN114447207A (zh) | 一种压电元件及其制作方法、传感器组件和电子装置 | |
RU2106642C1 (ru) | Пьезоэлектрический акселерометр | |
KR970062663A (ko) | 감진소자 | |
JPS63243828A (ja) | 回転軸のトルク検出装置 | |
SU1401285A1 (ru) | Пьезоакселерометр | |
JP3624411B2 (ja) | ノッキング検出装置 |