SU871348A1

SU871348A1 - Пьезоэлектрический виброизмерительный преобразователь

Info

Publication number: SU871348A1
Application number: SU802870892A
Authority: SU
Inventors: Константин Ромуальдович Цеханский
Original assignee: Научно-Производственное Объединение По Технологии Машиностроения "Цниитмаш"
Priority date: 1980-01-14
Filing date: 1980-01-14
Publication date: 1981-10-07

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения вибрации различных машин.

Известен пьезоэлектрический виброизмерительный преобразователь, содержащий чувствительный элемент в виде металлического диска ⁵с прикрепленным к нему пьезоэлементом' и инерционный элемент, равномерно распределенный по периферии диска I1J. _е

Недостатком данного преобразователя является сложность его изготовления и относительно ¹⁰невысокая чувствительность.

Наиболее близким по технической сущности к данному преобразователю и обладающим большей чувствительностью является пьезоэлектрический виброизмерительный преобразователь, содержащий металлический диск с прикрепленным к нему по плоскости пьезоэлементом и инерционный элемент, закрепленный по периферии диска [2].

Недостатком такого преобразователя является невысокая точность измерения, обусловленная высокой добротностью упругой системы диск - грузы вследствие практически полного отсутствия в нем демпфирования.

Целью изобретения является повышение точности измерения за счет уменьшения добротности преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что грузы инерционного элемента распределены по периферии диска с монотонным характером изменения их моментов инерции относительно центра диска, а также тем, что грузы инерционного элемента выполнены разной массы и расположены на одинаковом расстоянии от центра диска, и тем, что грузы инерционного элемента выполнены равной массы и расположены на различных расстояниях от центра диска. На фиг. 1 изображен преобразователь с разными массами; на фиг. 2 — то же, с одинаковыми.

Преобразователь содержит чувствительный элемент в виде металлического диска I с прикрепленным к нему пьезоэлементом 2 и инерционный элемент в виде грузов 3, выполненных, например, в виде цилиндрических вставок из одного материала, но разных по высоте и равномерно распределенных по периферии диска 1 в. порядке монотонного возрастания или убывания массы грузов, например, по часовой стрелке (фиг. 1), или при одинаковой массе грузов на разных расстояниях от центра диска (фиг. 2).

Выводной кабель 4 присоединен к пьезоэлементу 2 и выведен через защитный кожух 5 к измерительному Прибору (на чертежах не по казан).

Преобразователь работает следующим обра- . зом.

В процессе контроля вибрации диск 1 преобразователя, установленного на вибрирующей машине или ее узле, вместе с пьезоэлементом испытывают деформации изгиба от действия инерционной силы. Возбуждаемый при этом на пьезоэлементе электрический сигнал поступает по выводному кабелю 4 на измерительный прибор. За счет того, что инерционный элемент неравномерно расположен по периферии диска с монотонным характером изменения распределения в интервале между предельными значениями, добротность системы, включающей чувствительный и инерционный элемент, уменьшается в пять раз, что приводит к затуханию собственных резонансных колебаний, возникающих в упругой системе преобразователя.

Таким образом, применение предлагаемого преобразователя позволяет повысить точность измерения вибрации.

Следует также отметить, что добротность такого преобразователя мало изменяется от тем

871348 4 пературы (по крайней мере до^100°С), что позволяет расширить область использования этих преобразователей.

Claims

(54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ВИБЮИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерешга вибрации различных машин. Известен пьезозлектрический виброизмерительный преобразователь, содержащий чувствительный злемент в виде металлического диска с прикрепленным к нему пьезоэлементом и инерционный злемент, равномерно распределенный по периферии диска ИЬ Недостатком данного преобразовател вл ет с сложность его изготовлени и относительно невысока чувствительиость. Наиболее близким по технической сущности к данному преобразователю и обладающим большей чувствительностью вл етс пьезоэлектрический виброизме жтельный преобразователь содержащий металлический диск с прикрепленным к иему по плоскости пьезозлементом и инерционный злемент, закрепленный по периферии диска 2. Недостатком такого преобразовател вл етс иевысока точность измерени , о словленна высокой добротностью упругой системы ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ диск - грузы вследствие практически полного отсутстви в нем демпфировани . Целью изобретени вл етс повышение точности измерени за счет уменьшени добротности преобразовател . Поставленна цель достигаетс тем, что грузы инеркионного злемента распределены по периферии диска с монотонным характером изменени их моментов инерции относительно центра даска, а также тем, что грузы ииертшоиного злемента выполиешл разной массы и раотоложены на одинаковом рассто шо от центра диска, и тем, что грры инерционного элемента выполнены равной и раотоложены на различных рассто ни х от центра ди( са. На фиг. 1 изображен преобразователь с разными массами; на фиг. 2 - то же, с одинаковыми . Преобразователь содержит чувствительный элемент в виде металлического диска с прикрепленным к нему пьезозлементом 2 и инерционный злемент в виде грузов 3, выполненных , например, в виде цилиндрических вставок из одного материала, но разных по высоте и равномерно распределенных по периферии диска 1 в. пор дке монотонного возрастани или убывани массы грузов, например, по часовой стрелке (фиг. 1), или при одинаковой массе грузов на разных рассто ни х от центра диска (фиг. 2). Выводной кабель 4 присоединен к пьезоэлементу 2 и выведен через защитный кожух 5 к измерительному Прибору (на чертежах не по казан). Преобразователь работает следующим обра- . В процессе контрол вибрации диск 1 преобразовател , установленного на вибрирующей машине или ее узле, вместе с пьезоэлементом испытывают деформации изгиба от действи инерционной силь. Возбуждаемый при зтом на пьезоэлементе электрический сигнал поступает по выводному кабелю 4 на измерительный прибор. За счет того, что инерционный элемен неравномерно расположен цо периферии диска с монотонным характером изменени распреде лени в интервале между предельными значени ми , добротность системы, включающей ч)гвствительный и инерционный элемент, умень шаетс в п ть раз, что приводит к затухании) собственных резонансных колебаний, возникаю щих в упругой системе преобразовател . Таким образом, применение предлагаемого преобразовател позвол ет повысить точность измерени вибраиии. Следует также отметить, что добротность такого преобразовател мало измен етс от те 4 пературы (по крайней мере дoflOOC), что позвол ет расширить область использовани этих преобразователей. Формула изобретени 1.Пьезоэлектрический виброизмерительный преобразователь, содержащий металлический диск с прикрепленным к нему по плоскости пьезозлементом и инерционный элемент, состо щий из отдельных грузов, закрепленных на периферии диска, отличающийс тем, что, с целью повышени точности за счет уменьшени добротности преобразовател , грузы инерционного элемента распределены по периферии диска с монотонным характером изменени их моментов инерции относительно центра диска. 2.Преобразователь по п. I, отличающийс тем, что грузы инерционного злемента выполнены разной массы и расположены на одинаковом рассто нии от центра диска. 3 Преобразователь по п. 1, отличающийс тем, что грузы инерционного элемента выполнены равной массы и расположены на различных рассто ни х от центра 1шска, Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США, № 3093759, кл. 310-84, 1963.
2.Авторское свидетельство СССР N 634493, кл. Н 04 R 17/00, 1973.

Jb./