SU1732195A1 - Пьезопреобразователь - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к контроль- 4 но-измерительной технике, в частности к устройствам дл  контрол  усилий кузнечно-прессового оборудовани  путем регистрации деформации базовых деталей,, Цель изобретени  - повышение точности измерений,, Пьезопреобра- зователь содержит корпус 1, в котором размещена труба 2 с закрепленными в ней пьезоэлементами 3, соединенными между собой параллельно и подключенными к одной клемме 4 с гайкой 5 и шайбой 6, Пьезоэлементы 3 механически контактируют с двум  силоввод щи- ми элементами 9 и 10, на одном 9 из которых выполнено отверстие 11 дл  регулировочного винта 12, имеющего полость 130 В другом силоввод щем элементе 10 выполнена сферическа  полость 14„ Пьезопреобразователь снабжен двум  опорными элементами 15, на которых установлены центрирующие элементы 16 и которые поджимаютс  к контролируемой детали 17 шайбой 18„ При деформации детали 17 происходит изменение прижати  пьезоэлементов 3 к вкладышу 8, в результате чего генерируетс  ЭДС, величина и длительность которой пропорциональны величине и времени деформации базовой детали 2 ил„ i 3 со N3 СО ел   16 Vuz.f

Description

31

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике, в частности к Устройствам дл  контрол  усилий кузнечно-прессового оборудовани .

Известен датчик усилий, содержащий размещенный в корпусе пьезоэле- мент, базовые площадки и крепежные винтыо Датчик предназначен дл  измерени  динамических и квазистатичес ких деформаций в детал х машин.

Наиболее близким к предлагаемому пьеэопреобразователю  вл етс  пьезоэлектрический датчик усилий, содержащий пьезопреобразователь в виде цилиндра с закрепленным в нем пьезо элементом, опорные элементы конической формы с резьбой, центрирующие шарики, контактирующие с опорными элементами„,

Недостатком данного датчика  вл етс  невысока  точность измерений, обусловленна  жесткими требовани ми, предъ вл емыми к егр, установке (точна  ориентаци -оси каждого опорного элемента), Наличие центрирующих шариков в конструкции датчика создает дополнительные места контакта, где могут возникать помехи, вли ющие на точность измерений.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерений о

Поставленна  цель достигаетс  тем,.что в пьезопреобразователе, содержащем корпус с расположенным в нем пьезоэлементом, механически контактирующим с двум  силоввод щими элементами, расположенными по разные стороны от пьезоэлемента, два центрирующих элемента, регулировочный винт и два опорных элемента с резьбой, центрирующие элементы установлены на опорных элементах, при. этом оси опорных элементов совпадают с ос ми центрирующих элементов, поджатых к соответствующим сферическим полост м, выполненным в одном из си- ловвод щих элементов и регулировочном винте, установенном на другом силоввод щим элементе,

На фиг. 1 изображена конструкци  пьезопреобразовател ; на фиг. 2 - его электрическа  схема.

Пьезопреобразователь содержит корпус 1, в котором размещена изолирующа  фторопластова  труба 2 с закрепленными в ней пьезоэлементами 3, выполненными в виде двух цилиндров, электрически соединенных между собой

32195 . . 4

параллельно и подключенных своими одноименными электродами -(например, полюсами) к одной выводной клемме 4, с гайкой 5 и шайбой 6„ Клемма 4 изолирована от корпуса 1 резиновой втулкой 7

Пьезоэлементы 3 однрй стороной поджаты к вкладышу 8, а другой сто- о РОНОЙ механически контактируют с двум  силоввод щими элементами 9 и Ю, расположенными по разные стороны от пьезоэлементов 3. В силовво- д щем элементе 9, расположенном на

J5 одном конце корпуса 1, выполнено отверстие 11 с резьбой дл  регулировоч- ного винта 12, имеющего сферическую полость 13, а в силоввод щем элементе 10, расположенном на другом

2Q конце корпуса 1, выполнена сферическа  полость 141 Пьезопреобразователь снабжен двум  опорными элементами 15 в виде стержней с метрической резьбой, на которых установлены

25 центрирующие элементы 16, при этом оси опорных элементов 15 совпадают с ос ми центрирующих элементов 16, которые поджаты к соответствующим сферическим полост м 13 и 14.

30 Опорные элементы 15 поджимаютс  к контролируемой детали 17 (станине) пружинной шайбой 18„

Преобразователь монтируетс  и работает следующим образом.

На контролируемой детали 17 в ыпол н ют два отверсти , в которых нарезают метрическую резьбу и вкручивают в них опорные элементы 15 с установленными на них центрирующими элементами 16 до полного поджати  пружин ных шайб 18. При этом оси опорных 15 и центрирующих 16 элементов совпадают . В трубе 2 корпуса 1 устанавливают вкладыш 8, два пьезоэлемента 3 и силоввод щие элементы 9 и 10.

Между центрирующими элементами 16 ус-- танавливают корпус 1 таким образом, что центрирующие элементы 16 оказываютс  размещенными в сферических полост х 13 и 14. Осуществл ют жатие корпуса 1 регулировочным винтом 12.

Степень предварительного поджати  зависит от величины деформации базо- -J вой детали 17 при действии технологического усили . При деформации детали 17 происходит изменение прижати  пьезоэлементов 3 к вкладышу 8. В результате действи  усили  пьезоэлемен1

ты 3 генерируют ЭДС, по вл ющуюс  на выводной клемме 4 относительно корпуса машины. Величина и длительность ЭДС пропорциональны величине и времени деформации базовой детали, обусловленной технологическими усили ми .

Преимущество предлагаемого пьезо- преобразовател  по сравнению с прототипом состоит в повышении точности измерений за счет установки центрирующих элементов на опорных элементах при совпадении их осей и их поджатии к соответствующим сферическим полост м, выполненным в силовво- д щих элементах, Така  конструкци  пьезопреобразовател  исключает погрешности измерений, которые могут возникать за счет проворота, опорных элементов вокруг своей оси.

321956

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Пьез опреобразопатель, содержащий корпус с расположенным в нем пьезо- элементом, механически контактирующим с двум  силОБВОДЯЩИМИ элементами, расположенными по разные стороны от пьезоэлемента, два центрирующих элемента , регулировочный винт и два

   JQ опорных элемента с резьбой, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерений, центрирующие элементы установлены на опорных элементах, при этом оси опорU ньк элементов совпадают с ос ми центрирующих элементов, поджатых к соответствующим сферическим полост м, выполненным в одном из силоввод щих элементов и регулировочном винте, ус2Q тановленном на другом силоввод щем элементе„

   иЬи

   - Фиг. 2