ПЬЕЗОДАТЧИК КОЛЕБАНИЙ

Предлагаемые для рассмотрения материалы заявки относятся к области измерительной техники, а именно к датчикам регистрации колебаний, генерируемых сейсмическими волнами от источников естественного и искусственного происхождения, которые могут быть использованы в технике электроакустических преобразователей.
Датчики колебаний на основе пьезоэлементов имеют широкое распространение в радиотехнических устройствах за счет возможности преобразования энергии колебаний в электрические сигналы. Так они используются в охранных извещателях, сейсмодатчиках и звуковых преобразователях.
Известен датчик, предложенный в патенте RU 71772 «Многолучевой вибропреобразователь», в котором источником колебаний служат пьезоэлектрические сенсоры. Но данная конструкция сложна в изготовлении.
Наиболее близким по целям применения и схеме к предлагаемому для рассмотрения датчику колебаний является «Датчик вибрации для охранного устройства» - Ю.Виноградов, «Датчик вибрации для охранного устройства», г.Москва, РАДИО №12, 1994, который был взят за прототип.
В прототипе основой датчика служит пьезоэлемент от звукоизлучателя ЗП-2, ЗП-4 или ЗП-5, припаянный одной из обкладок к фольгированной площадке печатной платы. Также конструкция прототипа предполагает наличие груза интегрированного в конструкцию датчика посредством консоли и стойки, выполненных из стальной проволоки. Выводами датчика служат фольговая площадка, к которой припаян пьезоэлемент, и впаянное в плату основание консоли.
Такая конструкция датчика вибрации имеет следующие недостатки:
1. длительность (время затратность) изготовления датчика;
2. необходимость изготовления конструктивных элементов сложной геометрической формы;
3. невысокая механическая устойчивость конструкции;
4. излишнее количество элементов в конструкции.
Техническими задачами предлагаемой для рассмотрения конструкции датчика колебаний являются:
1. уменьшение времени изготовления датчика;
2. простота изготовления датчика;
3. высокая механическая устойчивость конструкции;
4. снижение количества элементов конструкции.
Поставленные цели достигаются тем, что в устройство, содержащее пьезоэлемент и груз, вводятся: металлическое основание и резиновая прокладка, причем резиновая прокладка выполнена в форме круга, а груз в форме кольца.
Результаты предлагаемых технических решений заключаются в уменьшении времени изготовления, за счет того, что элементы монтируются вплотную друг на друга, что исключает необходимость дополнительных измерений и расчетов. В свою очередь, такой монтаж элементов, наряду с использованием металлического основания вместо фольгированного стеклотекстолита, обеспечивает более высокую механическую устойчивость конструкции. Простота изготовления датчика достигается благодаря использованию элементов конструкции простых геометрических форм: так резиновая прокладка имеет форму круга, а груз имеет форму кольца. Снижение количества элементов реализуется посредство замены двух составляющих конструкции (консоли и стойки) одной - резиновой прокладкой.
Указанные новые составляющие конструкции, а именно, металлическое основание и резиновая прокладка имеющая форму круга, а также применение груза в форме кольца, являются новыми и неизвестными из уровня техники.
Таким образом, предлагаемое для рассмотрения техническое решение является новым.
Конструкция, предлагаемого для рассмотрения пьезодатчика колебаний, поясняется на Фиг.1, где
1 - груз;
2 - резиновая прокладка;
3 - пьезоэлемент;
4 - металлическое основание;
5 - поверхность.
Пьезоэлемент 3 крепится с помощью клея к металлическому основанию 4. С другой стороны к пьезоэлементу 3 крепится груз 1. Между пьезоэлементом 3 и грузом 1 помещается резиновая прокладка 2.
Пьезодатчик колебаний работает следующим образом. Вибрация поверхности 5 через металлическое основание 4 передается на пьезоэлемент 3. Под воздействием вибрации на выходах пьезоэлемента 3 образуется электрический сигнал, который может быть передан для дальнейшей обработки. Резиновая прокладка 2 с грузом 1 используются в качестве демпфирующего устройства.
Достоинствами нашего датчика колебаний являются простота его изготовления при небольшом количестве элементов и механическая устойчивость конструкции.
Данный пьезодатчик колебаний является составляющей частью изделия, регистрирующего колебания в определенной полосе частот. Это изделие было разработано и испытано в ЗАО «Комплексный технический сервис» в г.Санкт-Петербурге. Устройство успешно прошло испытания и ведется подготовка к серийному выпуску изделия. Таким образом, предлагаемое для рассмотрения техническое решение является промышленно применимым.
Заявитель просит рассмотреть представленные материалы заявки на предмет выдачи патента РФ на полезную модель.