(54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК(54) PIEZOELECTRIC SENSOR
Изобретение относитс к технике измерени параметров механических колебаний и может быть использовано в измерительной гидроакустике как датчик направленного действи . Известен пьезоэлектрический дат чик, содержащий корпус, инерционно тело и регистрирующий пьезоэлемент Недостатком известного датчика вл етс низка чувствительность. Цель изобретени - повышение чууствительности датчика. Поставленна цель достигаетс тем, что регистрирующий элемент помещен в замкнутую гидравлическую камеру, соединенную упругой стенкой с инерционным телом, причем в качестве упругой стенки использован сильфон, На чертеже изображен общий виД пьезоэлектрического датчика. В корпусе 1 пьезоэлектрического датчика расположена замкнута гидра лическа камера 2, заполненна жидкостью . Гидравдическа камера 2 имеет угфугую стенку в виде впа нного в камеру сильфона 3. Регистрирующий элемент 4 помещен внутрь гидравлической камеры 2.Электрические вывод 5 выход т из гидравлической камеры 2 и прохЬд т по ее наружной стороне. Инерционное тело 6 центрируетс в корпусе i при помощи подвесок 7 и поджимаетс к сильфону 3 пружиной 8. Корпус 1 герметично закрываетс крышкой 9. Пьезоэлектрический датчик работает следующим образом. При смещении корпуса i преобразовател инерционное тело 6 также получает смещение относительно корпуса I и гидравлической камеры 2, воздейству на упругую стенку (сильфон 3). Последний деформируетс и создает в гидравлической камере 2 избыточное давление, которое измен етс а соответствии с колебани ми инерционного тела 6 и деформаци ми сильфона 3. Импульсы избыточного давлени воспринимаютс регистрирующим элементом 4, который преобразует их в электрический.сигнал. Инерционное тело 6 сцентрировано в расточке корпуса 1 на кольцевых подвесках ( опорах ) 7, которые обладают наибольшей податливостью по продольной геометрической оси инерционного тела 6, которое колеблетс только вдольThe invention relates to a technique for measuring mechanical vibration parameters and can be used in measurement sonar as a directional sensor. A piezoelectric sensor is known that includes a housing, an inertial body and a recording piezoelectric element. A disadvantage of the known sensor is low sensitivity. The purpose of the invention is to increase the sensitivity of the sensor. The goal is achieved by the fact that the recording element is placed in a closed hydraulic chamber connected by an elastic wall with an inertial body, and a bellows is used as an elastic wall. The drawing shows a common type of piezoelectric sensor. In the housing 1 of the piezoelectric sensor, there is a closed hydraulic chamber 2 filled with liquid. The hydraulic camera 2 has a corner wall in the form of a bellows 3 sunk into the chamber. The recording element 4 is placed inside the hydraulic chamber 2. The electrical outlet 5 comes out of the hydraulic chamber 2 and passes along its outer side. The inertial body 6 is centered in the housing i by means of the suspensions 7 and is pressed against the bellows 3 by the spring 8. The housing 1 is sealed with a cover 9. The piezoelectric sensor works as follows. When the converter case i is displaced, the inertial body 6 also gets displaced relative to the case I and the hydraulic chamber 2, acting on the elastic wall (bellows 3). The latter is deformed and creates an overpressure in the hydraulic chamber 2, which varies in accordance with the vibrations of the inertial body 6 and the deformations of the bellows 3. The overpressure pulses are sensed by the recording element 4, which converts them into an electrical signal. The inertial body 6 is centered in the bore of the housing 1 on the ring hangers (supports) 7, which have the greatest ductility along the longitudinal geometric axis of the inertial body 6, which oscillates only along
ЭТОЙ оси. в результате преобразователь обладает направленностью и фиксирует колебани только в этом направлении. Пружина 8 предварительно поджимает инерционное тело 6 к упругой стенке - сильфону 3, который деформиру сь, создает некоторое статическое давление в гидравлической KetMepe 2. Относительно этого статического давлени в процессе колебаний происходит изменение давлени в камере 2.THIS axis. As a result, the transducer is directional and only records oscillations in this direction. The spring 8 presses the inertial body 6 against the elastic wall - bellows 3, which deforms, creates some static pressure in the hydraulic KetMepe 2. With respect to this static pressure, the pressure in the chamber 2 changes in the process of oscillations.
Предложенна конструкци датчика выполн ет функцию трансформатора удельного давлени , действующего на чувствительный элемент.The proposed sensor design performs the function of a unit pressure transformer acting on a sensing element.
Изобретение позвол ет повысить удельное давление, действующее на чувствительный элемент, а следовательно , повысить чувствительность пьезоэлектрического датчика.The invention makes it possible to increase the specific pressure acting on the sensitive element, and therefore, to increase the sensitivity of the piezoelectric sensor.