П`єзоелектричний акселерометр

1. П’єзоелектричний акселерометр, який містить дисковий пружний елемент, що працює на вигин, один або два п’єзокерамічних елементи, що прилягають до дискового пружного елемента, інерційну вагу та нарізний елемент, що розташований вздовж осі пристрою та скріплює згадані елементи, який відрізняється тим, що додатково на нарізному елементі встановлена плоска пружина з можливістю підтискування нею інерційної ваги до дискового пружного елемента, а п’єзокерамічний елемент або елементи закріплений(і) до дискового пружного елемента зваркою або пайкою. 2. Акселерометр за п. 1, який відрізняється тим, що на плоскій пружині закріплені один або два п’єзокерамічних элементи. (19) (21) a200603698 (22) 04.04.2006 (24) 10.01.2008 (72) ЗАДОРОЖНИЙ ЮРІЙ ГРИГОРОВИЧ, UA, ЗОРІН МИ ХАЙЛО ІВАНОВИЧ, UA, ДОВГИЙ ЮРІЙ МИ ХАЙЛОВИЧ, UA (73) ТОВАРИСТВО З ОБМЕЖЕНОЮ ВІДПОВІДАЛЬНІСТЮ "П`ЄЗОСЕНСОР", UA (56) SU 275556, 01.10.1970 SU 546822, 03.03.1977 SU 1009212, 27.02.1996 Иориш Ю.И. Виброметрия. - М.: Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, 1963. - С. 568569. SU 562775, 22.09.1977 3 81540 поверхні контакту тарілчаста пружина - дисковий пружний елемент, внаслідок того, що навантаження на дисковий пружний елемент здійснюються в окремих його зонах, нерівномірно по всій поверхні, причому обидва матеріали, що контактують один з одним, є жорсткими. Це призводить до неконтрольованої зміни чутливості пристрою в процесі експлуатації в широкому діапазоні температур. Крім того, як і попередньо згаданому пристрої, незадовільно високою є бічна складова чутливого елемента. Все це знижує точність вимірювань. Задачею винаходу є створення п'єзоелектричного акселерометра, в якому, за рахунок внесення змін в окремі елементи та зв'язки між ними, точність вимірювань буде підвищеною шляхом забезпечення рівномірного навантаження чутливого елемента по всій поверхні контакту, зі зменшенням бічної складової чутливого елемента. Для вирішення поставленої задачі в п'єзозлектричному акселерометрі, який містить дисковий пружний елемент, що працює на вигин, один або два п'єзо керамічних элемента, що примикають до дискового пружного елемента, інерційну вагу та різьбовий елемент, що скріплює згадані елементи, відповідно до винаходу акселерометр додатково споряджений плоскою пружиною, встановленою на різьбовому елементі з можливістю підтискування нею інерційної ваги до дискового пружного елемента, а п'єзокерамічний елемент або елементи закріплений(і) до дискового пружного елемента зваркою або пайкою. При такій конструкції навантаження від інерційної ваги передається на дисковий пружний елемент рівномірно по його поверхні та тільки в напрямку осі чутли вості пристрою, без бічної складової, яка притаманна акселерометрупрототипу, а приварка або припайка чутливого елемента до дискового пружного елемента забезпечує їх спільну роботу, причому зварний або паяний шов між пьєзокерамикою та металом дискового пружного елемента характеризується рівноміцністю та високою стабільністю механічних властивостей. Тим самим забезпечується адекватне реальним утворення напружень в чутливому елементі, наслідком чого є підвищення точності вимірювань. Для подальшого підвищення точності вимірювань та надійності пристрою доцільно до плоскої пружини закріпити один або два п'єзокерамічних элемента. На прикладеному кресленні запропонований пристрій зображений у розрізі. Пьєзоелектричний акселерометр містить дисковий пружний елемент 1 зі закріпленими на ньому невід'ємно - зваркою або пайкою, найкраще – дифузійною зваркою, одним або двома (біморф) пьєзокерамічними елементами 2 (на кресленні умовно показаний тільки один пьєзокерамічний елемент). Інерційна вага 3 виконана у вигляді кільця з виточками та виступом (не позначені), на які обперті пружний елемент 1 та плоска пружина 4. На останньому, як і на елементі 1, можуть бути закріплені зваркою або пайкою, один або два 4 п'єзокерамічних элемента (умовно не показано). Вздовж осі чутливості пристрою розміщена шпилька 5 з металевими 6 та ізолювальними 7 шайбами та ізолювальною втулкою 8. При виникненні прискорення вздовж осі чутливості ва га 3 деформує дисковий пружний елемент 1 сумісно з пьезокерамічним елементом 2, що призводить до виникнення заряда, прямопропорційного прискоренню. Вплив прискорення у напрямку, перпендикулярному осі чутливості, не супроводжується виникненням корисного електричного сигнала, оскільки пружний елемент має в цьому напрямку підвищену жорсткість. Як вже згадувалось, пружний элемент 1 та пружина 4, працюючи у парі, забезпечують деформацию чутливого елемента або елементів тільки в напрямку осі чутливості. Це ж саме має місце при наявності пьезокерамічного елемента або елементів на пружині 4.