SU1185127A1

SU1185127A1 - Piezoelectric device for measuring static forces

Info

Publication number: SU1185127A1
Application number: SU843714704A
Authority: SU
Inventors: Диана Павловна Василевская; Логин Васильевич Васильев; Валентин Васильевич Калиниченко
Original assignee: Объединенный Институт Ядерных Исследований
Priority date: 1984-02-13
Filing date: 1984-02-13
Publication date: 1985-10-15

Abstract

ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СТАТИЧЕСКИХ УСИЛИЙ , содержащее силопередающий элемент , кольцевой пьезоэлемент с двум системами электродов на торцах, генератор, подключенный к одной системе электродов, и измерительный прибор, подключенный к другой системе электродов, отличающеес тем, что, с целью повьшени чувствительности и точности, пьезоэлемент установлен в обойму, включающую две пр моугольные пластины с винтами , кажда из которых снабжена с внутренней стороны двум ножевыми выступами, лезви которых расположены под углом 80-100 относительно друг друга, пластины обращены ножевыми выступами к торцам пьезоэлемента , при этом ножевые выступы одной i пластины расположены напротив соответствующих ножевых выступов другой (Л пластины, а силопередающий элемент установлен на наруткной боковой поверхности пьезоэлемента симметрично относительно ножевых выступов. 00 СП ISO чPIEZOELECTRIC DEVICE FOR MEASURING static force comprising siloperedayuschy element, the annular piezoelectric element with the two sets of electrodes at the ends, a generator connected to the audio system of electrodes, and a measuring device connected to the other electrode system, characterized in that, in order povsheni sensitivity and accuracy, The piezoelectric element is mounted in a yoke including two rectangular plates with screws, each of which is provided on the inside with two knife projections, the blades of which are arranged at an angle of 80-100 relative to each other, the plates are facing with knife lugs to the ends of the piezoelectric element, while the knife lugs of one i plate are opposite the corresponding knife lugs of the other (L plate, and the power-transmitting element is mounted on the tension side of the piezoelectric element symmetrically relative to the knife lugs. 00 JV ISO h

Description

Изобретение относитс к силоизмерительной технике и может быть использовано дл измерени преимущественно малых статических усилий. Целью изобретени вл етс повыше ние чувствительности и точности устройства с На фиг, 1 схематически изображена конструкци устройства и упрощенна схема электрических соединений элементов устройства; на фиг. 2 - то же вид сверху; на фиг. 3 - пластина-, на фиг. 4 - сечение А-А на фиг. 3. Устройство содержит пьезоэлемент 1, на торцах которого расположены перва 2 и втора 3 системы электродов , подключенные соответственно к генератору 4 и измерительному прибору 5. Пластины 6 и 7, соединенные винтами 8, образуют обойму. Пластины 6 и 7 при зат жке винтов 8 своими но жевыми выступами 9, 10 и 11, 12 упираютс в соответствующие торцы пьезо элемента 1, при этом выступ 9 находи с строго против выступа 11, а выступ 10 - против выступа 12. Таким образом, пьезоэлемент 1 стабильно соедин етс с пластинами 6,7, т.е. с обоймой. Силопередающнй элемент 13 устанавливаетс в зоне пучности колебаний кольцевого пьезоэлемента 272 1 на наружной боковой поверхности на равном угловом рассто нии от линий соприкосновени ножевых выступов 9-12 с торцами пьезоэлемента КВ предложенном устройстве выбором величины угла между ножевыми выступами 9 и 10 100°:о :. 80° добиваютс , чтобы ножевые выступы соприкасались с кольцевым пьезоэлементом в узлах колебаний. Устройство работает следующим образом. Генератор 4, подключенный к первой системе электродов 2, возбуждает в пьезоэлементе 1- механические колебани , которые вызывают по влег ние разности потенциалов на второй системе электродов.3, фиксируемой измерительным прибором 5. Измер емое статическое усилие F, приложенное к силопередающему элементу 13 и обойме, передаетс к пьезоэлементу 1, вследствие чего амплитуда механических колебаний пьезоэлемента уменьшаетс и, следовательно, уменьшаетс разность потенциалов на второй системе электродов 3. Это изменение вл етс мерой измер емого усили и фиксируетс измерительным прибог ром 5.The invention relates to load measuring technique and can be used to measure mainly small static forces. The aim of the invention is to increase the sensitivity and accuracy of the device c. Fig. 1 schematically shows the structure of the device and a simplified diagram of the electrical connections of the elements of the device; in fig. 2 - the same top view; in fig. 3 - plate; in FIG. 4 is a section A-A in FIG. 3. The device contains a piezoelectric element 1, at the ends of which are located the first 2 and second 3 systems of electrodes connected respectively to the generator 4 and the measuring device 5. The plates 6 and 7, connected by screws 8, form a holder. Plates 6 and 7, when tightening the screws 8, with their new projections 9, 10 and 11, 12 abut against the respective ends of the piezo element 1, while the protrusion 9 is strictly against the protrusion 11, and the projection 10 is against the protrusion 12. Thus, piezoelectric element 1 stably connects with plates 6,7, i.e. with clip. The transmitting element 13 is installed in the zone of the oscillation of the annular piezoelectric element 272 1 on the outer side surface at an equal angular distance from the lines of contact of the knife lugs 9-12 with the ends of the piezoelectric element KV by the device proposed by selecting the angle between knife lugs 9 and 10 100 °: o. 80 ° make it possible for the blade lugs to come into contact with the annular piezoelement at the vibration nodes. The device works as follows. A generator 4 connected to the first system of electrodes 2 excites mechanical oscillations in the piezoelectric element 1, which cause a difference in potential across the second system of electrodes.3 fixed by the measuring device 5. The measured static force F applied to the transmitting element 13 and the yoke is transmitted to the piezoelectric element 1, as a result of which the amplitude of the mechanical oscillations of the piezoelectric element decreases and, consequently, the potential difference across the second system of electrodes 3 decreases. This change is a measure of th force and fixed measuring pribog rum 5.

Claims

A PIEZOELECTRIC DEVICE FOR MEASURING STATIC EFFORTS, comprising a power transmitting element, an annular piezoelectric element with two electrode systems at the ends, a generator connected to one electrode system, and a measuring device connected to another electrode system, characterized in that, in order to increase sensitivity and accuracy, the piezoelectric element is mounted in a holder, including two rectangular plates with screws, each of which is equipped on the inside with two knife protrusions, the blades of which are located under at an angle of 80-100 ° relative to each other, the plates face with the knife protrusions to the ends of the piezoelectric element, while the knife protrusions of one plate are located opposite the corresponding knife protrusions of the other plate, and the power transmitting element is mounted symmetrically relative to the knife protrusions on the outer side surface of the piezoelectric element.

SU „„ 1185127

F FIG. 1