SU1587344A1 - Трехкомпонентный вибропреобразователь - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к виброметрии и может быть применено в сейсмометрии, инженерной сейсмологии и при испытании прецизионных изделий. Целью изобретени   вл етс  упрощение конструкции, его наладки и повышение точности за счет исключени  вли ни  упругого подвеса на пьезоэлемент. Положительный эффект достигаетс  за счет того, что упругий подвес в виде струн подсоединен с одной стороны к центру грани инерционного элемента, а с другой - к центру мембраны, к которой прикреплен пьезоэлемент. Такое соединение позвол ет исключить вли ние подвеса непосредственно на пьезоэлемент, увеличить площадь рабочей поверхности пьезоэлемента и упростить сборку и настройку вибропреобразовател . 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к-виброметрии и может быть применено в сейсмометрии, инженерной сейсмологии и при испытании прецизионных изделий.

Цель, изобретени  - упрощение конструкции , его наладки и повышение точности за счет исключени  вли ни  упругого подвеса на пьезоэлемент.

На чертеже представлена схема трех- компонентного. вибропреобразовател .

Вибропреобразователь состоит из кубического корпуса 1, кольцевых круглых уп- ругих одинаковой толщины по всей площади мембран 2, закрепленных на гран х корпуса 1 симметрично центру его граней , кольцевых пьезоэлементов 3, закрепленных на мембранах 2 по всей площади (например, склейкой) симметрично их центрам, инерционного кубического элемента 4, расположенного в центре корпуса 1. Центры граней инерционной массы 4 прикреплены к центрам мембран 2 посредством упругого подвеса в виде струн 5. Пьезр- элементы 3 прикреплены к мембране 2 разнопол ризационными сторонами дл  каждой пары противоположных граней кор- пуса 1.

Причем диаметр отверсти  в мембране 2 выполнен по диаметру струны 5, а струна 5 к мембране 2 прикреплена с помощью, например, зав занного на струне 5 узла. Внутренний диаметр кольцевых пьезоэлементов 3 больше диаметра узла струны 5 на 1-2 мм. Кроме того, внутреннее пространство преобразовател  заполнено сжатыми поролоновыми вкладышами 6.. .

Вибропреобразователь работает следующим образом.

При вибрационном движении корпуса 1 трехкомпонентного вибропреобразовател  в одном из возможных направлений (направление показано стрелкой) инерцион01 00 VI CJ

ма  масса 4 воздействует через струны 5 на тонкие упругие мембраны 2.

Действие инерционной массы 4 на пары мембран 2, параллельных вибровоздействию , происходит через струны 5, работающие на изгиб, имеющие малую поперечную жесткость, вызывает незначительный их прогиб в одну сторону, а действие же инерционной массы 4 на пару мембран 2, перпендикул рных вибровоздействию, происходит через струны, работающие на раст жение, имеющие большую жесткость, вызывает значительный их прогиб в разные стороны. При этом возникающие зар ды на парах соединенных параллельно противолежащих пьезоэлементах 3 в св зи с прикреплением их к мембранам 2 разнопо- л ризационными плоскост ми и изгибом в одинаковую сторону компенсируютс , а в разные стороны - суммируютс . Причем силовое воздействие инерционной массы 4 посредством струны 5 происходит через прогиб мембраны 2, что уменьшает погрешность измерени . Механическое крепление струн 5 к мембранам 2 с помощью узлов значительно уменьшает- боковую погрешность из-за отсутстви  перекосов мембран 2 и их равномерного прогиба. Бокова  чувствительность также уменьшаетс  из-за того , что усили  струн 5 от воздействи  инерционной массы 4, направленные по радиусу к мембранам 2, не передаютс  на чувствительные пьезоэлементы 3, так как мембраны 2 в зтом направлении  вл ютс  абсолютно жесткими. Применение в предлагаемом устройстве мембран 2, вс  площадь которых упруга , и увеличение площади кольцевых чувствительных пьезо- злементов 3 за счет уменьшени  внутреннего диаметра (C2-Ci 1-2 мм) увеличивают чувствительность преобразовател  в измер емом направлении, соответственно меньшаютс  погрешности в направлени х,

перпендикул рных к вибровоздействи м. Дл  расширени  частотного диапазона преобразовател  и обеспечени  оптимального демпфировани  его инерционной массы 4 использованы поролоновые вкладыши б,

которые перед сборкой преобразовател  предварительно сжимаютс  и приклеиваютс  одной стороной к корпусу 1, а другой стороной - к гран м инерционной массы 4.

Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и  

Claims (2)

1.Трехкомпонентный вибропреобразователь , содержащий кубический корпус, размещенные в центрах его плоскостей мембраны с установленными на них пьезоэлементами , инерционный кубический элемент , расположенный в центре корпуса, и упругий подвес в виде струн, отличающийс  тем, чтр, с целью упрощени  конструкции, его наладки и повышени  точности , мембраны выполнены круглыми, одинаковой толщины и упругими по всей площади, геометрические центры мембран соединены с центрами соответствующих плоскостей инерционного элемента с помощью струн упругого подвеса, а пьезоэлементы выполнены кольцевыми и закреплены на мембранах по всей их плоскости .

2.Вибропреобразователь по п.1, о т л и- чающийс  тем, что, с целью расширени 

частотного диапазона, внутреннее пространство между инерционным элементом и корпусом заполнено предварительно сжатым поролоном.