(54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АКСЕЛЕРОМЕТР(54) PIEZOELECTRIC ACCELEROMETER
Изооретение относитс к контрольно-измерительной технике и может быт использовано дл измерени параметров колебаний, в частности в виброметрии и сейсмометрии. Известен пьезоэлектрический аксе лерометр, содержащий инерционную массу, пьезокерамический чувствител ный элемент, упругий элемент 1. Поджатие обеспечиваетс за счет зат жки корпуса к основанию акселерометра . Известен также пьезоэлектрически акселерометр, содержащий корпус, инерционную массу, пьезокерамическйй чувствительный элемент, центрирующее тело, упругий элемент {2. Данный акселерометр вл етс нгда более близким к описываемому изобретению по техническому решению. Технологически изгхэтовить все эл менты акселерометра в таких предела чтобы при сборке их создать точечный контакт, совпадающий с продольн оЬыо акселерометра, невозможно, поэтому возможны перекосы, поворот инерционного элемента, что ведет к смещению пьезоэлемента, а это приво дит к ухудшению частотной характеристики и возрастанию поперечной чувствительности акселерометра. Цель изобретени - улучшение частотной характеристики Данна цель достигаетс тем, что упругий элемент установлен с зазором относительно боковой поверхности корпуса, ai между упругим элементом и торцовой поверхностью корпуса по кольцу располсжены тела качени . На чертеже изображен общий вид пьезоэлектрйчеекбгаакселерометра в разрезе. Пьезоэлектрический акселерометр содержит инерционную массу 1, пьезокёро1мические элементы 2, основание 3, упругий элеМЭНт 4, выполненный в виде дисковой пружины и имвюа й в центральной части 1 ыемку. Центрирующее тело 5 в виде сферы устанавливаетс в выемку и jiojv emaeTCR в ШстШ1й irophyс i6, вШто тнённыЙ в виде зат жной гайки и имеющий кольцевую канавку, в которую помещены тела качени (шарики) 7. Дл сн ти выходного сигнала служит токосъемник 8. Устройство работает следующим образ : при действии ускорени вдоль оси чувствительности акселерометраIsorethiation is related to instrumentation technology and can be used to measure vibration parameters, in particular in vibrometry and seismometry. A piezoelectric accelerometer containing an inertial mass, a piezoceramic sensitive element, and an elastic element 1 is known. The preload is provided by pulling the case to the base of the accelerometer. Also known piezoelectrically accelerometer, comprising a housing, an inertial mass, a piezoceramic sensitive element, a centering body, an elastic element {2. This accelerometer is closer to the described invention in terms of technical solution. It is technologically impossible to create all accelerometer elements within such limits so that when assembling them to create a point contact coinciding with the longitudinal accelerometer, it is impossible, therefore distortions, rotation of the inertial element are possible, which leads to a displacement of the piezoelectric element, and this leads to deterioration of the frequency response and an increase in transverse accelerometer sensitivity. The purpose of the invention is to improve the frequency response. This objective is achieved by the fact that the elastic element is installed with a gap relative to the side surface of the body, ai between the elastic element and the end surface of the body along the ring is disposed of the rolling elements. The drawing shows a General view of the piezoelectric tube accelerometer in the section. The piezoelectric accelerometer contains inertial mass 1, piezoelectric elements 2, base 3, elastic element 4, made in the form of a disk spring and immersed in the central part 1 gap. The centering body 5 in the form of a sphere is installed in the recess and jiojv emaeTCR in ShtSh1y irophyss i6, which is a tightening nut and has an annular groove in which the rolling bodies (balls) are placed 7. To remove the output signal, a current collector 8 is used. The device works following image: under the action of acceleration along the axis of sensitivity of the accelerometer
чувствительный элемент 2 воспринимает усилие, значение которого снийаетс с токосъемника 8.the sensing element 2 senses the force, the value of which is emitted from the current collector 8.
В процессе сборки происходит под- жатие пьеэоэлементов без углового Tieрёйеадени инерционной массы. Отсутствиё -углового перемещени инерционной массы, а, следовательно неиэм еннобть взаимного положени пьеэоэлемен;та и инерционной массы, и соа ранение минимальной поперечной чувствительности при расстройке обеспечиваетс In the process of assembling, piezoelements are pressed without an angular Tie-yoread of inertial mass. The absence of the angular displacement of the inertial mass, and, consequently, the absence of the mutual position of the piezoelement; that of the inertial mass, and the minimum transverse sensitivity during detuning is provided
те м ,1то во врем зат жки конуса сил:й трени скольжени между инерционной массйй и пьеэоэлементом значительно больше силы трени качени между корпусом и упругим элементом (дисковой пружиной).te m, 1 during the tightening of the force cone: the slip friction between the inertial mass and the piezoelement is significantly greater than the rolling friction force between the body and the elastic element (disk spring).
Предлагаема конструкци акселерометра устран ет возможность перекоса и тем саКйлм обеспечивгьет равномерное распределение усили поджати по всей плоскости пьезоэлементов, что риводит к улучшению частотной хаактерстики и ее стабильности.The proposed design of the accelerometer eliminates the possibility of skewing and, thus, ensures the uniform distribution of the pressing force over the entire plane of the piezoelectric elements, which leads to an improvement in the frequency haaerstics and its stability.