Ультразвуковий покажчик навантаження і спосіб його виготовлення

1. Ультразвуковой указатель нагрузки, содержащий деформируемую под нагрузкой деталь, и соединенный механически, электрически и акустически с одной из ее торцевых поверхностей ультразвуковой преобразователь в виде акустоэлектрической пленки, отличающийся тем, что в качестве электрода использована упомянутая торцевая поверхность деформируемой детали, а акустоэлектрическая пленка выращена на этой поверхности.

2. Ультразвуковой указатель по п.1, отличающийся тем, что с открытой поверхностью акустоэлектрической пленки механически, электрически и акустически соединен второй электрод ультразвукового преобразователя с обеспечением электрической изоляции между двумя электродами.

3. Ультразвуковой указатель по п.2, отличающийся тем, что второй электрод выполнен из электропроводящих металлической пленки, или туши, или краски, или фольги.

4. Ультразвуковой указатель по п.2, отличающийся тем, что он выполнен с электроизоляционным слоем, расположенным по периметру второго электрода и на открытых участках электродной поверхности деформируемой детали и акустоэлектрической пленки.

5. Ультразвуковой указатель по п.1, отличающийся тем, что акустоэлектрическая пленка выполнена в виде пьезоэлектрической пленки из окиси цинка, или сульфида кадмия, или цирконат-титаната свинца, или нитрида алюминия.

6. Ультразвуковой указатель по п.1, отличающийся тем, что электроакустическая пленка имеет толщину от 1 до 50 микрон.

7. Ультразвуковой указатель по п.2, отличающийся тем, что второй электрод имеет толщину от 1 до 50 микрон.

8. Ультразвуковой указатель по п.1, отличающийся тем, что на электродную поверхность деформируемой детали нанесено покрытие для повышения электропроводимости или адгезии.

9. Ультразвуковой указатель по п.1, отличающийся тем, что деформируемая деталь выполнена с осевым торцевым углублением, а электродная поверхность расположена в последнем.

10. Ультразвуковой указатель по п.1, отличающийся тем, что он снабжен электронным управляющим устройством, электрически соединенным с ультразвуковым преобразователем.

11. Ультразвуковой указатель по п.1, отличающийся тем, что ультразвуковой преобразователь имеет рабочий диапазон волн от 1 до 500МГц.

12. Ультразвуковой указатель по п.1, отличающийся тем, что акустоэлектрическая пленка выполнена в виде пьезоэлектрической пленки, ориентированной с обеспечением возможности передачи и приема ультразвуковым преобразователем продольных и поперечных ультразвуковых волн.

13. Ультразвуковой указатель по п.1, отличающийся тем, что деформируемая деталь имеет поверхности для отражения ультразвуковых волн, получаемых от ультразвукового преобразователя, обратно к ультразвуковому преобразователю, а электродная поверхность деформируемой детали выполнена с возможностью передачи ультразвуковых волн от ультразвукового преобразователя к отражающим поверхностям.

14. Ультразвуковой указатель по п.1, отличающийся тем, что деформируемая деталь выполнена из материала, способного передавать ультразвуковые волны.

15. Ультразвуковой указатель по п.1, отличающийся тем, что деформируемая деталь выполнена в виде соединительного элемента.

16. Ультразвуковой указатель по п.15, отличающийся тем, что соединительный элемент выполнен в виде болта, или заклепки, или стержня, или штифта.

17. Ультразвуковой указатель по п.15, отличающийся тем, что соединительный элемент выполнен в виде продолговатого тела, переходящего в головку.

18. Ультразвуковой указатель по п.17, отличающийся тем, что электродная поверхность расположена на торцевой поверхности головки соединительного элемента.

19. Ультразвуковой указатель по п.17, отличающийся тем, что электродная поверхность расположена на противоположном от головки конце соединительного элемента.

20. Ультразвуковой указатель по п.2, отличающийся тем, что он снабжен электронным управляющим устройством, электрически связанным с ультразвуковым преобразователем, устройством отслеживания электронных сигналов от ультразвукового преобразователя для измерения деформации в деформируемой детали и устройством приложения к детали крутящего момента в зависимости от величины деформации деформируемой детали.

21. Ультразвуковой указатель нагрузки, содержащий деформируемую под нагрузкой деталь и соединенный механически, электрически и акустически с одной из ее торцевых поверхностей ультразвуковой преобразователь в виде акустоэлектрической пленки, размещенной между двумя электродами с обеспечением электрической изоляции между последними, отличающийся тем, что в качестве одного из электродов использована упомянутая торцевая поверхность деформируемой детали, а акустоэлектрическая пленка выращена на втором электроде с обеспечением механического, электрического и акустического соединения с ним.

22. Ультразвуковой указатель по п.21, отличающийся тем, что второй электрод выполнен из электропроводящих металлической пленки, или туши, или краски, или фольги.

23. Ультразвуковой указатель по п.21, отличающийся тем, что он выполнен с электроизоляционным слоем, расположенным по периметру второго электрода и на открытых участках электродной поверхности деформируемой детали и акустоэлектрической пленки.

24. Ультразвуковой указатель по п.21, отличающийся тем, что акустоэлектрическая пленка выполнена в виде пьезоэлектрической пленки из окиси цинка, или сульфида кадмия, или цирконат-татаната свинца, или нитрида алюминия.

25. Ультразвуковой указатель по п.21, отличающийся тем, что акустоэлектрическая пленка имеет толщину от 1 до 50 микрон.

26. Ультразвуковой указатель по п.21, отличающийся тем, что второй электрод имеет толщину от 1 до 50 микрон.

27. Ультразвуковой указатель по п.21, отличающийся тем, что на электродную поверхность деформируемой детали нанесено покрытие для повышения электропроводимости или адгезии.

28. Ультразвуковой указатель по п.21, отличающийся тем, что деформируемая деталь выполнена с осевым торцевым углублением, а электродная поверхность расположена в последнем.

29. Ультразвуковой указатель по п.21, отличающийся тем, что он снабжен электронным управляющим устройством, электрически соединенным с ультразвуковым преобразователем.

30. Ультразвуковой указатель по п.21, отличающийся тем, что ультразвуковой преобразователь имеет рабочий диапазон волн от 1 до 500МГц.

31. Ультразвуковой указатель по п.21, отличающийся тем, что электроакустическая пленка выполнена в виде пьезоэлектрической пленки, ориентированной с обеспечением возможности передачи и приема ультразвуковым преобразователем продольных и поперечных ультразвуковых волн.

32. Ультразвуковой указатель по п.21, отличающийся тем, что деформируемая деталь имеет поверхность для отражения получаемых от ультразвукового преобразователя ультразвуковых волн обратно к ультразвуковому преобразователю, а электродная поверхность деформируемой детали выполнена с возможностью передачи ультразвуковых волн от ультразвукового преобразователя к отражающей поверхности.

33. Ультразвуковой указатель по п.21, отличающийся тем, что деформируемая деталь выполнена из материала, способного передавать ультразвуковые волны.

34. Ультразвуковой указатель по п.21, отличающийся тем, что деформируемая деталь выполнена в виде соединительного элемента.

35. Ультразвуковой указатель по п.34, отличающийся тем, что соединительный элемент выполнен в виде болта, или заклепки, или стержня, или штифта.

36. Ультразвуковой указатель по п.34, отличающийся тем, что соединительный элемент выполнен в виде продолговатого тела, переходящего в головку.

37. Ультразвуковой указатель по п.36, отличающийся тем, что электродная поверхность расположена на торцевой поверхности головки соединительного элемента.

38. Ультразвуковой указатель по п.36, отличающийся тем, что электродная поверхность расположена на противоположном от головки конце соединительного элемента.

39. Ультразвуковой указатель по п.21, отличающийся тем, что он снабжен электронным управляющим устройством, электрически связанным с ультразвуковым преобразователем, устройством отслеживания электронных сигналов от ультразвукового преобразователя для измерения деформации в деформируемой детали и устройством приложения к детали крутящего момента в зависимости от величины деформации деформируемой детали.

40. Способ изготовления ультразвукового указателя нагрузки, заключающийся в изготовлении деформируемой под нагрузкой детали и акустоэлектрической пленки и соединении последних с обеспечением механической, электрической и акустической связи между ними, отличающийся тем, что изготовление акустоэлектрической пленки и ее соединение с деформируемой деталью осуществляют одновременно путем выращивания пленки на обращенной к ней поверхности деформируемой детали, при этом упомянутую поверхность деформируемой детали используют в качестве электрода.

41. Способ по п.40, отличающийся тем, что изготавливают второй электрод и механически, электрически и акустически соединяют его с открытой поверхностью акустоэлектрической пленки с обеспечением электрической изоляции между двумя электродами.

42. Способ по п.41, отличающийся тем, что после соединения второго электрода с акустоэлектрической пленкой на открытую поверхность последней по периметру второго электрода наносят слой электроизоляционного материала.

43. Способ по п.40, отличающийся тем, что акустоэлектрическую пленку выращивают осаждением из газовой фазы.

44. Способ по п.40, отличающийся тем, что акустоэлектрическую пленку изготавливают и закрепляют на электродной поверхности детали с помощью магнетрона.

45. Способ по п.40, отличающийся тем, что в качестве материала для акустоэлектрической пленки используют окись цинка или сульфид кадмия, или цирконат-титанат свинца, или нитрид алюминия.

46. Способ по п.40, отличающийся тем, что в процессе выращивания акустоэлектрической пленки ее ориентируют с обеспечением возможности передачи и принятия продольных и поперечных ультразвуковых волн.

47. Способ по п.41, отличающийся тем, что второй электрод изготавливают осаждением из газовой фазы.

48. Способ по п.41, отличающийся тем, что второй электрод изготавливают из электропроводящей металлической пленки, или краски, или туши.

49. Способ по п.41, отличающийся тем, что второй электрод изготавливают из металлической фольги, а соединение с акустоэлектрической пленкой осуществляют посредством клейкого вещества.

50. Способ по п.40, отличающийся тем, что акустоэлектрическую пленку изготавливают толщиной от 1 до 50 микрон.

51. Способ по п.40, отличающийся тем, что на электродную поверхность деформируемой детали наносят покрытие для повышения электропроводности или адгезии.

52. Способ по п.40, отличающийся тем, что деформируемую деталь изготавливают в виде продолговатого тела с осевым торцевым углублением, а электродную поверхность выполняют в последнем.

53. Способ по п.40, отличающийся тем, что электродную поверхность деформируемой детали изготавливают с обеспечением передачи ультразвуковых волн от расположенного на этой поверхности ультразвукового преобразователя к противоположному электродной поверхности концу детали.

54. Способ по п.40, отличающийся тем, что деформируемую деталь изготавливают с отражающей поверхностью, расположенной на расстоянии от электродной поверхности, электродную поверхность выполняют с возможностью передачи ультразвуковых волн от расположенного на ней ультразвукового преобразователя к отражающей поверхности, а отражающую поверхность выполняют с возможностью отражения ультразвуковых волн обратно к ультразвуковому преобразователю.

55. Способ изготовления ультразвукового указателя нагрузки, заключающийся в изготовлении деформируемой под нагрузкой детали в виде стержнеобразного тела, переходящего в головку, и соединении упомянутой детали с ультразвуковым преобразователем, включающим в себя акустоэлектрическую пленку, с обеспечением механической, электрической и акустической связи между ними, отличающийся тем, что обращенную к пленке поверхность деформируемой детали используют в качестве первого электрода, а соединение акустоэлектрической пленки с деформируемой деталью осуществляют одновременно с ее изготовлением путем выращивания пленки на электродной поверхности детали.

56. Способ по п.55, отличающийся тем, что открытую поверхность акустоэлектрической пленки механически, электрически и акустически соединяют со вторым электродом с обеспечением электрической изоляции между двумя электродами.

57. Способ по п.56, отличающийся тем, что на открытую поверхность акустоэлектрической пленки по периметру второго электрода наносят слой электроизоляционного материала.

58. Способ по п.55, отличающийся тем, что электродную поверхность выполняют на торцевой поверхности деформируемой детали.

59. Способ по п.55, отличающийся тем, что электродную поверхность выполняют на противоположном от головки конце деформируемой детали.

60. Способ по п.55, отличающийся тем, что акустоэлектрическую пленку изготавливают и закрепляют на электродной поверхности деформируемой детали с помощью магнетрона.

61. Способ по п.55, отличающийся тем, что акустоэлектрическую пленку выращивают осаждением из газовой фазы.

62. Способ по п.55, отличающийся тем, что акустоэлектрическую пленку выполняют в виде ориентированной пьезоэлектрической пленки из окиси цинка, или сульфида кадмия, или цирконата-титаната свинца, или нитрида алюминия.

63. Способ по п.62, отличающийся тем, что пьезоэлектрическую пленку при изготовлении ориентируют для обеспечения возможности передачи и принятия ультразвуковым преобразователем продольных и поперечных ультразвуковых волн.

64. Способ по п.56, отличающийся тем, что второй электрод получают осаждением из газовой фазы.

65. Способ по п.56, отличающийся тем, что второй электрод изготавливают из электропроводящих металлической пленки, или краски, или туши.

66. Способ по п.56, отличающийся тем, что второй электрод изготавливают из металлической фольги, а соединение с акустоэлектрической пленкой осуществляют посредством клейкого вещества.

67. Способ по п.55, отличающийся тем, что акустоэлектрическую пленку изготавливают толщиной от 1 до 50 микрон.

68. Способ по п.55, отличающийся тем, что на электродную поверхность деформируемой детали наносят покрытие для повышения электропроводимости или адгезии.

69. Способ по п.55, отличающийся тем, что на противоположном от головки конце деформируемой детали выполняют осевое торцевое углубление, а электродную поверхность выполняют в последнем.

70. Способ по п.55, отличающийся тем, что электродную поверхность деформируемой детали выполняют с обеспечением передачи ультразвуковых волн от расположенного на этой поверхности ультразвукового преобразователя к противоположному концу электродной поверхности концу детали.

71. Способ по п.55, отличающийся тем, что на деформируемой детали выполняют отражающую поверхность, расположенную на расстоянии от электродной поверхности, электродную поверхность выполняют с возможностью передачи ультразвуковых волн от расположенного на ней ультразвукового преобразователя к отражающей поверхности, а отражающую поверхность выполняют с возможностью отражения ультразвуковых волн обратно к ультразвуковому преобразователю.

72. Способ изготовления ультразвукового указателя нагрузки, заключающийся в изготовлении деформируемого под нагрузкой соединительного элемента в виде, стержнеобразного тела, переходящего в головку, и ультразвукового преобразователя в виде акустоэлектрической пленки и двух электродов и соединении деформируемого соединительного элемента с акустоэлектрической пленкой с обеспечением механической, электрической и акустической связи между ними и электрической изоляции между двумя электродами, отличающийся тем, что второй электрод изготавливают из металлической фольги, акустоэлектрическую пленку изготавливают и соединяют со вторым электродом одновременно путем осаждения материала пленки из газовой фазы на втором электроде, а в качестве первого электрода используют, обращенную к акустоэлектрической пленке поверхность деформируемого соединительного элемента.

73. Способ по п.72, отличающийся тем, что на открытую поверхность акустоэлектрической пленки по периметру второго электрода наносят слой электроизоляционного материала.

74. Способ по п.72, отличающийся тем, что изготовление и соединение акустоэлектрической пленки осуществляют с помощью магнетрона.

75. Способ по п.72, отличающийся тем, что акустоэлектрическую пленку выполняют в виде ориентированной пьезоэлектрической пленки из окиси цинка, или сульфида кадмия, или цирконата-титаната свинца, или нитрида алюминия.

76. Способ по п.75, отличающийся тем, что в процессе выращивания пьезоэлектрической пленки ее ориентируют с обеспечением возможности передачи и принятия ультразвуковым преобразователем продольных и поперечных ультразвуковых волн.

77. Способ по п.72, отличающийся тем, что акустоэлектрическую пленку изготавливают толщиной от 1 до 50 микрон.

78. Способ по п.72, отличающийся тем, что деформируемый соединитель изготавливают с осевым торцевым углублением на конце, обращенном к акустоэлектрической пленке, а электродную поверхность выполняют в упомянутом углублении.

79. Способ по п.73, отличающийся тем, что электродную поверхность деформируемого соединительного элемента выполняют с обеспечением передачи ультразвуковых волн от расположенного на этой поверхности ультразвукового преобразователя к противоположному электродной поверхности концу детали.