Пьезоэлектрический преобразователь силы

 

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения сил, давлений . Целью изобретения является повьшение чувствительности и точности. Цель изобретения достигается путем выполнения в пьезоэлементе и демпфирукхцих прокладках соосньк цилиндрических отверстий с вогнутыми сферическими фасками, в которых расположёны шарики, причем радиусы отверстия, шарика и фаски связаны определенными соотношениями . На пьезоэлементе имеются две системы электродов, к одной из которых подключен генератор, возбуждающий колебания в пьезоэлементе, а к другой - измерительный прибор, показания которого зависят от измеряемой силы, приложенной к демпфирующим про- sg кладкам. 1 ил. СО

. СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ РЕСПУБЛИК (51) 4 G 01 L 1/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО-ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4176088/24-10 (22) 06.01.87 (46) 15.10.88. Бюл. Ф 38 . (71) Челябинский политехнический институт им, Ленинского комсомола (72) М.А.Ребрин (53) 531.781(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР, У 315963, кл. G 01 ? 1/16, 1969.

Авторское- свидетельство СССР

9 513276, кл. G 01 Ь 1/16, 1974. (54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИЛЫ . (57) Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения сил, дав„„Я0„„1430?6? А 1 лений. Целью изобретения является повышение чувствительности и точности.

Цель изобретения достигается путем выполнения в пьезоэлементе н демпфирующих прокладках соосных цилиндрических отверстий с вогнутыми сферическими фасками, в которых расположены шарики, причем радиусы отверстия, maрика и фаски связаны определенными соотношениями. На пьезоэлементе имеются две системы электродов, к одной иэ которых подключен генератор, возбуждающий колебания в пьезоэлементе, а к другой — измерительный прибор, показания которого зависят от измеряемой

Ф силы, приложенной к демпфирующим про- ж кладкам. l ил.

1430767

8НИИПИ Заказ 5331!41 Тираж 847 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано для измерения сил, давлений.

Целью изобретения является повыше5 ние чувствительности и точности.

На чертеже изображена схема преобразователя, Пьезоэлектрический преобразователь силы содержит генератор 1 электричес- 1р ких колебаний, подключенный к первой системе электродов 2, измерительный прибор 3, подключенный к второй системе электродов 4, демпфирующие прокладки 5 и пьезоэлемент 6 с цилиндри- 15 ческими и соосными отверстиями 7 с вогнутой сферической фаской 8, в которые установлены опорные шарики 9.

Преобразователь работает следующим 2р образом.

Генератор 1, подключенный к первой системе электродов 2 (по обратному пьезоэффекту) возбуждает в пьезоэлементе 6 продольные механические коле- 25 бания, которые, распространяясь по пьезоэлементу, вызывают (по прямому пьезоэффекту) появление электрического напряжения на второй системе электродов 4, фиксируемого измерительным прибором 3, Измеряемое усилие прикладывается,соосно к пьезоэлементу 6 через демпфирующие прокладки 5 и опорные шарики 9, которые установлены в соосные отверстия 7 с вогнутой сферической фаской 8. Под действием измеряемого усилия изменяются механические сопротивления стыков пьезоэлемент б — опорные шарики 9 — демпфирующая прокладка 5. Это приводит к изменению амплитуды колебательной скорости колебаний пьезоэлемента и, следовательно, к изменению электрического напряжения на второй системе электродов 4, которое является мерой из » меряемого усилия.

Формула изобретения

Пьезоэлектрический преобразователь силы, .содержащий пьезоэлемент с двумя системами электродов, к одной из которых подключен генератор, а к другой — измерительный прибор, две демпфирующие прокладки, расположенные по разные стороны пьезоэлемента и механически контактирующие с ним с помощью опорных шариков, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности, пьезоэлемент и д мпфирующие прокладки выполнены с соосными цилинд.— рическими отверстиями с вогнутыми сферическими фасками, в которых размещены шарики, причем ось отверстия перпендикулярна поверхности пьезоэлемента, радиусы цилиндрического отверстия В и шарика R определены из соотношения R o o /R = y2 2, а радиус кривизны сферической фаски R определяется из соотношения

Кш (1 +

0 5

Йф Н,