ДАТЧИК ДЕТОНАЦИИ

ДАТЧИК ДЕТОНАЦИИ
Полезная модель относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использована для контроля вибрации двигателя внутреннего сгорания в системах гашения детонации.
Известен датчик детонации Патент РФ № 2138031, кл.О OIL 23/22, 1998, принятый за прототип. Датчик содержит электроизоляционный корпус с двумя токовыводами, объединенными электрическим соединителем. В корпусе установлены последовательно снизу вверх на основание, выполненное в виде втулки с фланцем, изоляционный элемент основания, пьезоэлемент, токосъемники и инерционная масса. Пьезоэлемент и инерционная масса выполнены в виде двух пар идентичных кольцевых секторов. Причем, кольцевые сектора пьезоэлемента, имеющие по два электрода, расположены так, что направления их векторов поляризации противоположны и электрически они соединены параллельно. Токосъемники соединены с токовыводами и электродами пьезоэлемента. Все элементы датчика скреплены с помощью клея.
МПК:О01Р 15/09
Изготовление датчика с инерционной массой в виде двух идентичных кольцевых секторов может быть недостаточно технологичным. Дело в том, что при серийном производстве наиболее привлекательным, с точки зрения себестоимости, методом изготовления электроизоляционного корпуса является литье термопластов. Однако, с технической точки зрения, процесс заливки расплавленной пластмассой, находящейся при высоком давлении, может вызвать механические напряжения в пьезоэлементе недопустимой величины, что в свою очередь приводит к повышению брака в производстве.
Существенного снижения напряжений в пьезоэлементе, а значит и увеличения выхода годных изделий при сборке, можно добиться при условии ограничения наиболее опасных степеней свободы инерционной массы. Однако возникающие при этом дополнительные механические связи не должны уменьшить помехозащищенность датчика. Основным источником помех является электрический соединитель, деформации от резонансных колебаний которого передаются на пьезоэлемент через прилегающую часть корпуса, поэтому для уменьшения уровня помех необходимо уменьшить зону контакта соединителя с этой частью корпуса.
Техническим результатом, достигаемым от внедрения заявленной полезной модели, является повышении технологичности изготовления датчика детонации при сохранении его помехозащищенности.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном датчике детонации, содержащем электроизоляционный корпус с двумя токовыводами, объединенными электрическим соединителем, установленные в корпусе основание, выполненное в виде втулки с фланцем, изоляционный элемент основания, пьезоэлемент, выполненный в виде пары идентичных кольцевых секторов, имеющих по два электрода, токосъемники, соединенные с токовыводами и электродами пьезоэлемента, инерционная масса, причем, кольцевые сектора пьезоэлемента расположены так, что направления их векторов поляризации противоположны и электрически они соединены параллельно, согласно предложенному решению корпус выполнен с утоньшением
в переходе к электрическому соединителю и изготовлен из пластмассы, а инерционная масса выполнена в виде единого кольца изолированного от пьезоэлемента вторым изоляционным элементом и в качестве изоляционных элементов, а также для закрепления в корпусе элементов датчика используется полимерный клеяще-изолирующий материал.
Полезная модель поясняется чертежом.
На фиг. 1 представлен общий вид датчика детонации; на фиг.2 - последовательность сборки основных элементов датчика.
Датчик детонации содержит электроизоляционный корпус 1 (фиг. 1) с двумя токовыводами 2, объединенными электрическим соединителем 3.
В корпусе 1 на основание 4 (фиг.2), выполненное в виде втулки с фланцем, последовательно установлены изоляционный элемент 5 основания, токосъемники 6, кольцевой пьезоэлемент 7, изоляционный элемент 8 и инерционная масса 9.
Кольцевой пьезоэлемент 7 выполнен в виде пары идентичных кольцевых секторов. Кольцевые сектора расположены так, что направления их векторов поляризации противоположны и между собой они электрически соединены параллельно.
Токосъемники 6 электрически соединены с токовыводами 2 и с электродами пьезоэлемента.
Изоляционные элементы 5 и 8, выполненные из полимерного клеящеизолирующего материала, одновременно выполняют функцию закрепления в корпусе элементов датчика. В качестве такого материала могут быть использованы препреги клеевые, представляющие собой стеклоткань пропитанную одноупаковочным эпоксидным связующим.
Шунтирующее сопротивление 10 не позволяет скапливаться заряду на пьезоэлементе 7 при термическом или механическом воздействии на датчик, что исключает появление нежелательного высоковольтного разряда.
Датчик закрепляют на исследуемом изделии. Под действием вибраций на инерционную массу 9 будет воздействовать ускорение, вызывающее сжатие и растяжение кольцевых секторов пьезоэлемента 7, при этом на их электродах появляются заряды, снимаемые с помощью токосъемников 6 и по токовыводам 2 направляются на регистрацию и обработку.
Предложенная полезная модель позволяет повысить технологичность изготовления датчика и сохранить при этом его помехозащищенность, чем достигается определенный технический результат.