Датчик вібрацій

Изобретение относится к средствам измерения вибрации и может быть использовано преимущественно при выявлении ударных импульсов в механизмах и машинах путем регистрации вынужденных колебаний пьезопластины датчика. Известны миниатюрные датчики акселерометров с инерционной массой и пьезоэлектрическими керамическими пластинами. В них электрическое подключение выводов к пьезопластине осуществлено с помощью механически поджимаемого контакта. Однако высокие требования к качеству контактирующих поверхностей повышают стоимость таких датчиков и их применение для выявления ударных импульсов экономически не всегда оправдано. Известен также датчик вибрации, содержащий основание, предназначенное для закрепления на объекте контроля, размещенную на основании биморфную металлизированную пьезопластину с электроконтактными выводами, и прижимную деталь с винтами для поджатия пьезопластины к основанию. Пьезопластина закреплена подобно консоли (одним концом) и имеет припаянную к ней в месте поджатия, по крайней мере, одну металлическую накладку. Недостаток известного датчика является то, что при воздействии на него вибрации, свободный конец пьезопластины совершает колебания от линии начала опоры, совпадающей с кромкой металлической накладки, до края свободного конца. Причем концентрация волн колебаний приходится на зону, граничащую с кромкой металлической накладки. Это способствует видоизменению свойства места пайки пьезопластина - накладка, что в свою очередь вызывает изменения заданной частоты колебаний пьезопластины, отрицательно отражающиеся на надежности датчика в эксплуатации. Кроме того, наличие в конструкции прослоек припоя и металлических накладок обуславливает относительно невысокую технологичность. Цель изобретения - повышение надежности и технологичности датчика вибраций. Поставленная цель достигается тем, что предлагаемый датчик содержит основание, предназначенное для закрепления на объекта контроля, размещенную на основании биморфную металлизированную пьезопластину с электроконтактными выводами и прижимную деталь 2 с винтами для поджатия пьезопластины к основанию. Причем он снабжен двумя фиксирующими вставками из полимерного материала, размещенными с разных сторон пьезопластины между основанием и прижимной деталью и обеспечивающими ее крепление в центральной части с образованием свободных концов, а электроконтактные выводы расположены между пьезопластиной и фиксирующими вставками. Такой датчик обладает достаточно высокой надежностью в работе, что было подтверждено испытаниями и опытной проверкой в эксплуатации. Благодаря простоте устройства, его изготовление высокотехнологично и малотрудоемко. На фиг.1 изображен датчик в продольном разрезе; на фиг.2 - вид датчика сбоку. Датчик вибраций включает основание 1, посредством которого осуществляется крепление датчика на исследуемом объекте, и размещенную на основании 1 биморфную металлизированную пьезопластину 2 с электроконтактными выводами 3 и прижимную деталь 4 с винтами 5 для поджатия пьезопластины 2 с основанию 1, Датчик снабжен двумя фиксирующими вставками 6 из полимерного материала, например из полиэтилена. Вставки 6 размещены с противоположных сторон пьезопластины 2 между основанием 1 и прижимной деталью 4 с обеспечением крепления пьезопластины 2 в центральной части и образованием симметрично выдвинуты х свободных концов. Электроконтактные выводы 3 расположены между пьезопластиной 2 и фиксирующими вставками 6. Оправдано в прижимной детали 4 и в основании 1 предусмотреть углубления 7, а на фиксирующих вставках 6 - ответные выступы 8 для улучшения их взаимосвязи. Технологически целесообразно выполнить вставки 6 со связывающей их эластичной перемычкой 9, что облегчает выполнение сборочно-разборочных операций. Датчик вибраций работает следующим образом. Вибрация контролируемого объекта возбуждает изгибные колебания пьезопластины 2 датчика. Возникающий на электродах пьезопластины сигнал через электроконтактные выводы 3 поступает на регистратор заданной измерительной схемы (не показан), Описанный датчик вибраций весьма надежен в работе поскольку фиксирующие вставки, удерживающие пьезопластину за ее среднюю часть, выполняются из обладающего относительно упругими свойствами полимерного материала. Вследствие этого узловая точка А изгибных колебаний находится посредине пьезопластины и взаимодействие между ней и фиксирующими вставками происходит по всей площади их прилегания. Это резко снижает вероятность изменения свойств мест соприкасания и нарушения частоты настройки датчика. Подсоединение электрических контактов к центральному участк у пьезопластины обеспечивает нормальное функционирование ее концов и способствует более надежному ее сочленению с фиксирующими вставками, исключающему изменение симметрии расположения концов пьезопластины относительно зоны фиксации. Отсутствие в датчике соединяемых припоем с пьезопластиной металлических накладок упрощает конструкцию, повышает технологичность ее изготовления.