SU1654729A1 - Способ контрол пьезоэлемента - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к приборостроению и может быть использовано преимущественно при производстве приборов точной механики. Цель изобретени  - повышение точности контрол  путем увеличени  достоверности результатов за счет исключени  вли ни  демпфировани  и жесткости пьезоэлемента - достигаетс  тем, что в известном способе дополнительно прикладывают переменную внешнюю силу, измен   частоту этой силы, наход т резонансную частоту , определ ют на этой частоте амплитуду колебаний пьезоэлемента и по значению отношени  двух измеренных амплитуд колебани  пьезоэлемента оценивают его качество . Устройство, реализующее данный способ, содержит пьезоэлемент 1, фиксатор 2, закрепленный на подвижной части 3 вибростенда 5 с вибродатчиком 4. шарик 6, вольтметр 7, коммутатор 8, генератор 9 звуковой частоты и частотомер 10. 3 ил. / Ј О ел ю ю

Description

Изобретение относитс  к приборостроению и может быть преимущественно использовано при производстве приборов точной механики.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности контрол  путем увеличени  Достоверности результатов за счет исключени  вли ни  демпфировани  и жесткости пьезоэлемента.

На фиг. 1 дана функциональна  схема устройства дл  осуществлени  способа; на фиг. 2 - модель измерительной колебательной системы; на фиг. 3 - расчетна  модель измерительной колебательной системы,

Способ осуществл ют следующим образом .

Фиксируют пьезоэлемент 1 (фиг, 1) по цилиндрической наружной поверхности конической поверхностью фиксатора 2, жестко закрепленного на подвижной части 3 с вибродатчиком 4 вибростенда 5. Нагружают пьезоэлемент 1 инерционной массой Mi в виде шарика 6, В результате в осевом направлении образуетс  двухмассова  колебательна  система (фиг. 2), состо ща  из массы Mi и массы Мг, включающей массы фиксатора 2, подвижной части 3 вибростенда и вибродатчика 4, Массы Mi и Mz соединены упругим элементом в виде пьезоэлемента 1 с жесткостью KL Масса М2 соединена с корпусом вибростенда 5 пружинами вибростенда с жесткостью К . Учитыва , что М2 Mi, расчетную модель колебательной системы можно представить в упрощенном виде (фиг. 3) как одномассо- вую систему. Резонансна  частота f этой системы равна

f

JLV3L 2   МГ

Соедин ют вибродатчик 4 с вольтметром 7, а пьезоэлемент 1 и вибростенд 5 подключают через коммутатор 8 к генератору 9 звуковой частоты и частотомеру 10

С генератора 9 подают переменное напр жение питани  на пьезоэлемент 1, В результате фиксатор 2 с подвижной частью 3 вибростенда и шарик 6 начинают совершать колебани . Плавно измен   частоту напр жени  генератора 9 по максимальному сигналу , на вольтметре 7 определ ют наличие оезонанса. При резонансной частоте измер ют амплитуду колебаний А0 с помощью вибродатчика 4 и вольтметра 7, затем коммутатором 8 отключают генератор 9 от пьезоэлемента 1 и подключают его к вибростенду 5, В результате инерционна 

масса (шарик 6) приложит к центру пьезоэлемента внешнюю силу, измен ющуюс  по гармоническому закону. На резонансной частоте f измер ют амплитуду колебаний А с

помощью вибродатчика 4 и вольтметра 7 при посто нном значении напр жени  с генератора 9.

В результате амплитуды А0 и А завис т только от возбуждающей силы. Счита 

внешнюю силу эталонной, по ее величине можно эталонировать возбуждающую силу пьезоэлемента 1. Отношение амплитуд

15

1C - Ао

к.--дпредставл ет собой коэффициент электромеханической активности пьезоэлемента 1. Амплитуды АО и А определ ютс  с уче- том демпфировани  и жесткости пьезоэлемента следующими соотношени ми:

АО

25

(-QMO2

QY

Kt

(-QMi)

0

5

0

5

0 5

где Fo - электромеханическа  активность пьезоэлемента;

F - эквивалентна  сила, характеризующа  нагружение пьезоэлемента от вибростенда;

h - коэффициент демпфировани ;

Q- углова  частота.

При использовании известного способа расчет электромеханической активности определ етс  по амплитуде, но без учета h и Ki, что вносит погрешность измерени .

При использовании соотношени  амплитуд -Ј вли ние переменных h и KI

Claims (1)

1. исключаетс  на результаты контрол . Формула изобретени  Способ контрол  пьезоэлемента, заключающийс  в том, что нагружают пьезоэлемент инерционной массой, измен   частоту напр жени  питани  посто нной амплитуды, наход т резонансную частоту, измер ют амплитуду колебаний пьезоэлемента на этой частоте, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  точности контрол , дополнительно прикладывают переменную внешнюю силу вдоль оси симметрии пьезоэлемента, «измен ющуюс  по гармоническому закону, измен   частоту этой силы наход т резонансную частоту, определ ют на этой частоте амплитуду колеба516547296

   ний пьезоэлемента при отсутствии на нем шени  двух измеренных амплитуд колебз- напр жени  питани  и по значению отно- ни  пьезоэлемента суд т о его качестве.

   ///////////. Фиг.2

   1

   i

   ////////// Фиг.З

   V

   ±

   2

   1