Brevet FR2399132A1 — publié le 19790223

L'invention concerne un détecteur piézoélectrique t'es détecteurs piézoélectriques mettent en oeuvre des éléments piézoélectriques en général réalisés sous la forme de barreaux ou pastilles mais ces éléments sontr d'une part cassants donc tres fragiles. autre parte dflune mise en oeuvre très délit cate,étant donné que l'argenture qui recouvre ces barreaux en surface empeche#l'assemblage par soudure des conducteurs de liai son sur le barreau Ainsi jusqu a présent lorsque l'on désire réaliser un détecteur piézoélectrique, on réalise par moulage une pie ce en matière plastique dont la forme et les dimensions sont adaptées a chaque fois à l'application du détecteur, cette pie ce en matiere plastique comportant des logements réalisés de manière telle qu'ils maintiennent mécaniquement le barreau et les conducteurs tout en assurant la liaison électrique Cependant, il s'agit la d'une solution tres onéreuse étant donné qu'il est nécessaire, pour chaque application particu lièree de réaliser un moule de fabrication de la pièce en matière plastique et en outre ce montage peut dans bien des cas être considéré comme défectueux tant sur le plan mécanique que sur le plan électrique La présente invention a notamment pour but de remédier a ces inconvénients et concerne à cet effet un détecteur piézo électrique caractérisé en ce que les conducteurs sont serrés sur la face externe du barreau a l'aide d'une gaine Suivant une autre caractéristique de lginvention. la gaine constitue l'organe de liaison du barreau et d'une masse pesante disposée dans son prolongement et est serrée par l'une de ses extrémités sur le -barreau et par son autre extrémité sur la masse pesante Suivant une autre caractéristique de l'invention, le barreau est relié par ses deux extrémités a des conducteurs serrés sur le barreau par au moins une gaine L'invention est représentée â titre d'exemple non limi tatif sur les dessins ci-joints dans lesquels - la figure 1 représente en coupe longitudinale un détecteur piézoélectrique de vibrations conforme a l'invention la lafigure 2 représente en coue longitudinale un autre mode de réalisation du détecteur conforme à l'invention La présente invention a en conséquence pour but la réalisation d'un détecteur piézoélectrique qui soit de construction simple rapide et peu onéreuse, qui permet la réalisation d'un support mécanique souple évitant la rupture du barreau et qui permet également d'assurer un bon contact électrique avec les conducteurs de liaison Egalement, le détecteur de l'invention apporte une protection mécanique du barreau contre les chocs et permet la réalisation de détecteurs périodiques ou apériodiques pour la mesure de toute force# quelles que soient son amplitude et sa fréquence Conformément à l'invention, l'élément piézoélectrique est assemblé tant sur le plan mécanique qu'électrique à ses conducteurs par une gaine qui de par sa nature est susceptible d'assurer un serrage élastique de force convenable sans etre excessive des conducteurs sur les barreaux Cette gaine pourra etre réalisée en matériau élastique et etre mise en place sur l'ensemble à l'aide d'une pince à écarter, ou, de préférence, être réalisée en matériau thermoretracvv. table de façon que cette gaine, légèrement chauffée, puisse assurer, de manière efficace, le support mécanique et la liaison électrique de l'ensemble ainsi constitué Dans 1 a exemple de réalisation de la figure I, est repré senté un détecteur de vibrations dont le barreau piézoélectrique I est ainsi assemblé à l'aide d'une gaine 2 avec les deux conducteurs de liaison 3 et 4 qui sont appliqués à l'extrémité de ce barreau 1 contre des parois opposées Dans ce mode de réalisation, il seagit d'un détecteur destiné à détecter une vibration de fréquence bien déterminée et à cet effet il comporte une masse pesante 5 disposée dans le prolongement du barreau 1 et en contact mécanique direct ou non avec ce dernier, cette masse étant reliée à ce barreau par une gaine thermorétractable 6 Le réglage de la longueur de cette gaine g son épaisseur et sa nature permettent ds risser la bequancede résonance de len semble à la valeur désirée ainsi que le coefficient d'amortissement Egalement, le réglage de cette fréquence pourra etre obtenu en réglant exactement le poids de la masse pesante 5, constituée en général par un barreau métallique, ce réglage étant obtenu par une goutte de soudure 7 déposée en un point déterminé et de préférence à l'extrémité de la masse pesante 5.. Lors de la mise en oeuvre de ce détecteur de vibrations, on constante que.paur des fréquences inférieures à la fréquence de résonance tout l'ensemble est entrainé en vibration et aucun signal n'apparaît sur les conducteurs 3 et 4 alors que par contre pour une fréquence de vibrations qui correspond à la fréquence de résonance, l'amplitude relative des mouvements du capteur dépend de son amortissementJtandis que pour les fréquences supérieures le capteur est immobile dans l'espace et c'est le support qui se déplace par rapport au capteur fixe et ce dernier restitue fîdéle ment l'image des mouvements du support La partie électronique associée à ce détecteur a alors pour objet d'effectuer une sélection aussi étroite que possible des fréquences du support au voisinage de la résonance Dans le mode de réalisation de la figure 2 il s'agit d'un détecteur piézoélectrique apériodique et dans ce cas le barreau piézoélectrique 8 est relié à chacune de ses extrémités à une paire de conducteurs 9 10 et 11, 12 à l'aide des gaines respectivement 13 et 14 Dans cet exemple, les extrémités correspondantes des conducteurs sont reliées deux à deux pour former deux conducteurs de sortie 15 et 16 tandis que: une masse pesante 17 est fixée par un moyen quelconque et éventuellement à l'aide d'une gaine sur le barreau 8 Pour certaines applications, ce détecteur pourra être rendu périodique en mettant en oeuvre des conducteurs de liaison souples Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés à partir desquels on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation sans pour cela sortir du cadre de l'invention R E V E N D I C A T I O N S 10) Détecteur piézoélectrique comportant un barreau piézoélectrique relié à des conducteurs électriques: détecteur caractérisé en ce que les conducteurs sont serrés sur la face externe du barreau â l'aide dune gaine 2o) Détecteur piézoélectrique conforme à la revendica tion 1. caractérisé en ce que la gaine est réalisée en matériau thermorétractable 30) Détecteur piézoélectrique conforme à l'une quelcon que des revendications précédentes, caractérisé en ce que la gaine recouvre entierement le barreau 4 ) Détecteur conforme à la revendication 1 caractérisé en ce que la gaine constitue l'organe de liaison du barreau et d'une masse pesante disposée dans son prolongement et est serrée par 1 D une de ses extrémités sur le barreau et par son autre extra mité sur la masse pesante 50) Détecteur conforme à la revendication 1. caractérisé en ce que le barreau est relié par ses deux extrémités à des conducteurs serrés sur le barreau par au moins une gaine 60) Détecteur conforme à la revendication 5, caractérisé en ce que les conducteurs correspondant aux extrémités du barreau sont reliés entre eux