Brevet FR2548376A1 — publié le 19850104

DISPOSITIF ACCELEROMETRIQUE L'invention se rapporte à un dispositif accé lerométrique du type masse-ressort, comprenant une embase fixe, une masse vibrante de révolution autQur-d'un axe, un ressort constitué par au moins un élément piézoélectrique annulaire interposé entre des surfaces d'appui en regard offertes par l'embase et par la masse, ainsi qu'un élément de fixation sous forme d'une colonnette solidaire de l'embase, traversant coaxialement un évidement central cylindrique que comporte la masse et présentant une extrémité filetée sur laquelle est vissé un écrOu qui prend appui sur la masse, un manchon isolant étant interposé dans un intervalle ménagé entre la colonette d'une part, l'élément piézo-électrique et la masse dans la région de son évidement d'autre part. L'invention a pour objet un dispositif accélérométrique de ce genre, dont la construction est simplifiée par le fait que l'élément piézo-électrique et la masse dans la région de son évidement central présentent un même diamètre intérieur et que le manchon isolant est cylindrique et remplit ledit intervalle en assurant le guidage de l'élément piézoélectrique et de la masse en situation centrée sur l'axe. De préférence, afin de soutenir de façon optimale le manchon de guidage, la surface de la partie de la colonnette que celui-ci entoure est cylindrique. Le manchon de guidage peut être constitué par un tube rigide, par un empilement de rondelles ou par une gaine souple, cette derniere étant avantageusement une gaine thermorétractable, qui est amenée à ceinturer étroitement la colonnette de fixation. De préférence, entre l'élément piézo-électrique et la surface d'appui offerte par l'embase est placée une rondelle isolante également centrée par le manchon de guidage. On peut prévoir que la rondelle isolante offre un plus grand diametre que l'élément piézo-électrique , que sa force en contact avec ce dernier comporte une métallisation et que le raccordement électrique de la face correspondante de l'élément piézo-électrique s'effectue par l'intermédiaire de cette face métallisée.Par ailleurs, il convient que le manchon de guidage s'étende entre la surface d'appui offerte par l'embase et une région de la colonnette voisine d'un épaulement interne de la masse où l'évide- ment central de celle-ci s'élargit en une cavité de même axe dans laquelle est logé l'écrou de la colonnette de fixation, cet écrou prenant appui sur ledit épaulement par l'intermédiaire d'un élément de précontrainte élastique et permettant ainsi de régler la force de précontrainte appliquée à l'élément piézo-électri- que via la masse. Entre ltelément de précontrainte et la surface de l'épaulement précité peut etre disposée une rondelle isolante assurant l'isolement électrique de la masse par rapport à l'embase. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre, en regard du dessin annexé, d'un exemple de réalisation non limitatif. La figure unique représente en coupe axiale un accéléromètre selon l'invention. L'accéléromètre représenté comprend une embase I en acier, de forme générale cylindrique de révolution autour d'un axe X-X (qui constitue l'axe de révolution général de l'ensemble de l'accéléromètre). Cette embase offre à sa partie inférieure une queue filetée la de fixation, sur son pourtour une gorge lb destinée au sertissage d'un capot 9, et à sa partie supérieure une surface plane Ic supportant les éléments actifs de l'accéléromètre. Cette embase comporte, entre la queue filetée la et la gorge lb, une partie Id offrant extérieurement la conformation d'un écrou à six pans. Elle comporte en outre, surmontant la surface Ic, une colonnette centrale le filetée à son extrémité. Sur la surface lc, annulaire du fait de la présence de la colonnette le, repose une rondelle isolante 2 (en stéatite ou en alumine) surmontée d'une rondelle métallique 3 et d'un élément piézo-électrique 4 annulaire à faces métallisées; ces trois éléments, dont l'axe coin- cide avec l'axe X-X, ont un diamètre intérieur égal. Sur l'élément piézo-électrique 4 repose une masse métallique annulaire 5, sensible aux accelé- rations suivant l'axe X-X, par une surface d'appui 5a. Cette masse 5 comporte un évidement cylindrique central de diamètre égal au diamètre intérieur des éléments annulaires 2, 3 et 4. Dans la partie supérieure de la masse 5 est creusée une cavité cylindrique 5d. Sur l'épau- lement 5e que forme le fond plan de celle-ci prend appui un élément de précontrainte élastique 7 (rondelle Belleville) par 1 intermédiaire d'une rondelle isolante 12 en forme de coupelle, la rondelle de précontrainte 7 étant surmontée d'un écrou 8 engagé sur l'extrémité filetée de la colonne le. Le centrage de la rondelle isolante 2, de la rondelle métallique 3, de l'élément piézo-électrique 4 et de la masse 5 autour de l'axe X-X est assuré par un manchon isolant 17 cylindrique garnissant l'intervalle annulaire situé entre la partie inférieure, également cylindrique, de la colonnette le d'une part, et lesdits élements 2, 3, 4 et 5 empilés, d'autre part. Deux conducteurs 15, 16 assurent les connexions electriques de l'élément piézo-électrique 4; le conducteur 15 est relié à la rondelle métallique 3 en contact avec la face inférieure de l'élément 4 et le conducteur 16 est relié à la masse 5, isolée de l'emba- se 1 (par le manchon 17 et la rondelle 12) et en contact avec la face supérieure de l'élément4 .variante;.la rondelle isolante 2 peut être une rondelle débordante offrant un plus grand diamètreque l'élément piézoélectrique 4 et comportant une face supérieure métallisée en contact avec ce dernier. Dans ce cas, la rondelle métallique 3 est supprimée et le conducteur 15 est relié à la face métallisée de la rondelle 2.Ces conducteurs 15, 16 se raccordent à un câble de liaison 18 dont l'extrémité est assujettie au capot 9, grâce à une cale 19 sertie dans le capot 9 et comportant des trous métallisés où sont fixées les extrémités des conducteurs du câble. Cette cale assure la tenue à l'arrachement du câble 18 par rapport au capot 9 en évitant toute application d'efforts de traction aux fils fins qui constituent les conducteurs 15, 16 de raccordement aux élé- ments de mesure. La charge de précontrainte appliquée à l'élément piézo-électrique 4 esr réglée à la valeur convenable par manoeuvre de l'écrou 8 sur la colonnette le en mesurant le potentiel électrique qui apparat aux bornes dudit élément 4 et qui est transmis à l'ex- térieur par les conducteurs 15, 16 et le câble la. -Puis l'écrou 8 est bloqué, par exemple par collage ou au moyen d'un contre-écrou. REVENDICATIONS 1. Dispositif accélérométrique du type masse-ressort, comprenant une embase fixe, une masse vibrante de révolution autour d'un axe, un ressort constitué par au moins un élément piézo-électrique annulaire interposé entre des surfaces d'appui en regard offertes par l'embase et par la masse, ainsi qu'un élé- ment de fixation sous forme d'une colonnette solidaire de l'embase, traversant coaxialement un évidement central cylindrique que comporte la masse et présentant une extrémité filetée sur laquelle est vissé un écrou qui prend appui sur la masse, un manchon isolant étant interposé dans un intervalle ménagé entre la colonnette d'une part, l'élément piézo-électrique et la masse dans la région de son évidement d'autre part, caractérisé en ce que l'élément piézo-électrique (4) et la masse (5) dans la région de son évidement central présentent un même diamètre intérieur et que le manchon isolant (17) est cylindrique et remplit ledit intervalle en assurant le guidage de l'élément piézo-électrique et de la masse (5)en situation centrée sur l'axe (X-X). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface de la partie de la colonnette (le) entourée du manchon de guidage (17) est cylindrique. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le manchon de guidage (17) est constitué par un tubelrigide. . 4. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le manchon de guidage (17) est constitué par un empilement de rondelles. 5. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le manchon de guidage (17) est constitué par une gaine souple. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la gaine souple est une gaine thermorétractable. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'entre l'élé- ment piézo-électrique (4) et la surface d'appui (tic) offerte par embase (1) est placée une rondelle isolante (2) également centrée par le manchon de guidage (17). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que la rondelle isolante (2) offre un plus grand diametre que l'élément piézo-électrique (4), que sa face en contact avec ce dernier comporte une métallisation et que le raccordement électrique de la face correspondante de l'élément piézoélectrique s'effectue par l'intermédiaire de cette face métallisée. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications I à 8, caractérisé par le fait que le manchon de guidage (17) s'étend entre la surface d'appui (tic) offerte par l'embase (1) et une région de la colonnette (le) voisine d'un épaulement interne (Se) de la masse (5) où l'évidement central de celle-ci s'élar- git en une cavité (5d) de même axe (X-X) dans laquelle est logé l'écrou (8) de la colonnette de fixation (le), cet écrou prenant appui sur ledit épaulement (5e) par l'intermédiaire d'un élément de précontrainte élastique (7). 10. Dispositif selon la revendication 9 caractérisé par le fait qu'entre l'élément de précontrainte (7) et la surface de l'épaulement (Se) est disposée une rondelle isolante (12).