Измерение силы или механического напряжения вообще: .с использованием свойств пьезоэлектрических элементов – G01L 1/16

Способ измерения деформации чувствительного элемента на ПАВ относится к области измерительной техники и может быть использован в приборостроении и машиностроении для измерения деформации. Способ состоит в излучении считывателем запросного радиосигнала, преобразовании встречно-штыревым преобразователем чувствительного элемента на ПАВ запросного радиосигнала в поверхностную акустическую волну, изменении топологией чувствительного элемента на ПАВ фазовой, частотной и амплитудной структуры этой поверхностной акустической волны, обратного преобразования поверхностной акустической волны в переизлученный радиосигнал, приема считывателем переизлученного радиосигнала. При этом вычисляется отношение амплитуд огибающих первого и второго отражений в топологии чувствительного элемента на ПАВ на основе измерений принятого считывателем переизлученного радиосигнала. Оценку деформации получают по градуировочной характеристике отношения амплитуд огибающих первого и второго отражений в топологии чувствительного элемента на ПАВ на основе измерений принятого считывателем переизлученного радиосигнала в зависимости от величины деформации чувствительного элемента на ПАВ. Технический результат - повышение точности измерения деформации, за счет использования информации о втором отражении в топологии чувствительного элемента на ПАВ. 1 ил.

Заявленное устройство относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для дистанционного контроля, оценки и прогнозирования технического состояния конструкций и инженерно-строительных сооружений. Устройство содержит пункт контроля, состоящий из радиостанции и связанной с ней электронно-вычислительной машины, и объекты контроля, каждый из которых состоит из радиостанции и связанного с ней считывателя и силоизмерительного устройства. Каждая радиостанция содержит генератор высокой частоты, фазовый манипулятор, первый гетеродин, первый смеситель, усилитель первой промежуточной частоты, первый усилитель мощности, первый дуплексер, приемопередающую антенну, второй усилитель мощности, второй гетеродин, второй смеситель, усилитель второй промежуточной частоты, перемножитель, полосовой фильтр и фазовый детектор. Радиостанция объекта контроля, кроме того, содержит формирователь модулирующего кода, блок памяти и блок сравнения. Считыватель содержит задающий генератор, первый и второй усилители мощности, дуплексер, приемопередающую антенну, первый, второй и третий перемножители, первый, второй и третий узкополосные фильтры, первый и второй усилители высокой частоты, первый и второй фазовые детекторы, первый и второй фазометры, блок регистрации и преобразователь аналог-код. Устройство для фиксации резьбового стержня содержит гайку, резьбовой стержень, стопорный элемент из эластичного материала, плоскую шайбу, шайбу с буртом, соединяемую деталь, отверстие в шайбе с буртом, боковые стенки и силоизмерительную шайбу. Силоизмерительная шайба содержит приемопередающие антенны, разъемы, сквозные отверстия для высокочастотных кабелей, шпоночную выточку, резонаторы на ПАВ, изолирующий защитный материал, соединительный слой, мягкий эластичный клей. Каждый резонатор на ПАВ содержит пьезокристалл, электроды, шины, набор отражателей. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей устройства. 10 ил.

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано для измерения линейных статических и динамических сил и вызванных ими перемещений. Техническим результатом является повышение долговечности, надежности, точности измерения устройства. Чувствительный элемент содержит трансформатор механических деформаций (ТМД) в виде плоского пружинного элемента, с двух сторон которого установлены первичные чувствительные элементы (ПЧЭ) в виде пьезокварцевых резонаторов. Плоский пружинный элемент выполнен из бронзы БрБ2, центрально-симметричным профилем, содержит два равномерно деформируемых участка, на которых при помощи жесткого низкотемпературного припоя с разных сторон плоского пружинного элемента прикреплены ПЧЭ, от двух равномерно деформируемых участков внутрь ТМД отходят две изогнутые консоли, соединенные в центре ТМД с шайбой. 5 ил., 3 табл.

Чувствительный элемент для измерения механических напряжений относится к области измерительной техники и может быть использован в приборостроении и машиностроении для измерения механических напряжений. Технический результат - повышение чувствительности и точности измерения механических напряжений. Чувствительный элемент для измерения механических напряжений состоит из пьезоплаты, встречно-штыревого преобразователя (ВШП) сигналов из запросной последовательности сигналов различных типов и отражающих структур (ОС). ОС состоят из групп отражателей, выполненных в виде канавок или штырей, расположенных по обе стороны от ВШП, при этом топологии ОС и отражатели в каждой группе расположены геометрически так, что при возникновении механических напряжений в пластине пьезоэлектрика в момент поступления на ВШП отраженных от групп отражателей сигналов изменение фазы для не менее чем одного типа сигнала из запросной последовательности сигналов, отраженного от группы отражателей, имеющей максимальный коэффициент отражения для данного сигнала, будет отличаться не менее чем на 150 град, и не более чем на 210 град, от изменения фазы не менее чем одного другого типа сигнала из запросной последовательности импульсов, поступившего на ВШП, но отраженного от других групп отражателей, имеющих максимальный коэффициент отражения для указанного другого типа сигнала. 2 ил.

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано для измерения линейных статических и динамических сил и вызванных ими перемещений. Техническим результатом изобретения является повышение функциональности, надежности, точности измерения устройства, а также упрощение его конструкции и снижение стоимости. Чувствительный элемент датчика линейных сил сжатия-растяжения содержит трансформатор механических деформаций (ТМД), на консоли которого с двух сторон установлены первичные чувствительные элементы (ПЧЭ) в виде пьезокварцевых резонаторов. В качестве ТМД использована пластина из композитного материала. Внутри пластины выполнена плоская спиральная консоль, на которой симметрично с двух сторон установлены пайкой ПЧЭ, контактные площадки которых и проводники к ним выполнены травлением нанесенного слоя металла. Плоская спиральная консоль в плане выполнена сужающейся от места закрепления к месту приложения измеряемых усилий, а в местах установки ПЧЭ плоская спиральная консоль содержит боковые углубления или сквозные отверстия. На недеформируемом участке пластина ТМД содержит первичную печатную электрическую схему возбуждения и обработки сигналов ПЧЭ и разъем подключения внешних устройств. ПЧЭ выполнены в виде пассивных пьезокварцевых резонаторов на поверхностных акустических волнах (ПАВ), а вытравленные печатные проводники пластины ТМД выполнены в виде плоской электромагнитной антенны, подключенной к контактным площадкам пассивных ПЧЭ на ПАВ. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Чувствительный элемент деформации с дисперсионными структурами относится к области измерительной техники и может быть использован в приборостроении и машиностроении для измерения деформации. Техническим результатом является повышение точности измерения деформации за счет использования информации о центральной частоте устройства. Чувствительный элемент деформации с дисперсионными структурами состоит из пьезоплаты, на поверхности которой сформированы не менее одного встречно-штыревого преобразователя и не менее двух дисперсионных отражающих структур, использует в качестве информационного сигнала время задержки отклика чувствительного элемента деформации с дисперсионными структурами. При этом отражающие структуры расположены с двух сторон от встречно-штыревых преобразователей, а в качестве информационного сигнала дополнительно используется форма или центральная частота частотно-модулированного зондирующего сигнала, обеспечивающая максимальное значение отклика по амплитуде чувствительного элемента деформации с дисперсионными структурами. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Чувствительный элемент датчика физических величин с отражающими структурами относится к области измерительной техники и может быть использован в приборостроении и машиностроении для измерения физических величин. Техническим результатом изобретения является повышение точности измерения. Чувствительный элемент датчика физических величин с отражающими структурами состоит из звукопровода, на поверхности которого сформированы не менее одного преобразователя электромагнитного сигнала в механическую деформацию и механической деформации в электромагнитный сигнал и не менее двух отражающих структур. Отражающие структуры расположены с двух сторон от преобразователя и имеют различные импульсные переходные характеристики, при этом отражающие структуры, расположенные по одну сторону от преобразователя, имеют максимумы коэффициента отражения на таком же расстоянии (с точностью до 10%) от преобразователя, на котором отражающие структуры, расположенные по другую сторону от преобразователя, имеют минимумы коэффициента отражения. 1 ил.

Изобретение относится к электрическим измерительным устройствам, предназначенным для измерения колебаний в широком диапазоне частот колебаний в различных средах. Вибрационный датчик содержит пьезокерамический трубчатый стержень с электродами, закрепленный в корпусе одним концом на основании с электроконтактами перпендикулярно его поверхности, а на другом конце стержня закреплен инерционный элемент, выполненный в виде массы-структуры, которая состоит из тонкостенного цилиндра, полость которого заполнена текучей демпфирующей средой (например маслом низкой вязкости) и единичными сферическими грузами, с возможностью их свободного перемещения, при этом сферические грузы имеют различную массу. Внутри корпуса размещен демпфирующий элемент, в качестве которого использована также текучая демпфирующая среда. Техническим результатом является расширение диапазона измерения при повышении чувствительности датчика. 2 ил.

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано для измерения динамических сил. Устройство для измерения силы сжатия включает тарельчатую пружину с осевым толкателем, корпус, цилиндрическую втулку, в верхней части которой выполнена смещенная относительно оси толкателя Г-образная консоль с прорезями в ее вертикальной части, пьезокварцевые резонаторы, ограничитель и стержень с резьбой. Технический результат изобретения заключается в повышении точности измерения силы сжатия. 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для регистрации нагрузок, в частности крутящего момента, изгибающего момента и осевого усилия, на вращающихся деталях, таких как валы, шпиндели или цапфы. Устройство содержит, по меньшей мере, один закрепленный на контролируемой детали тензодатчик и блок обработки данных. Тензодатчик или тензодатчики окружены формоустойчивым защитным кольцом, с уплотнением с обеих сторон тензодатчика относительно детали. При этом расположенные с обеих сторон тензодатчиков уплотнительные ребра защитного кольца выполнены асимметричными таким образом, что одно ребро создает силовое замыкание и тем самым надежное соединение с деталью, а другое ребро создает защитное кольцо. Это защитное кольцо или кольца расположены на детали с возможностью опирания одной стороной или выполнены деформационно-мягкими относительно детали. На этом же кольце или кольцах для обеспечения бесконтактного подвода питания к тензодатчику и бесконтактной передачи данных измерений в блок обработки расположен роторный электронный блок. Технический результат заключается в повышения точности и информативности результатов измерений. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к средствам защиты водителя и пассажиров автомобильного транспорта при авариях, а именно к пороговым устройствам системы пассивной безопасности при боковых столкновениях автомобиля для задействования средства пассивной безопасности. Устройство для задействования средства пассивной безопасности при боковых столкновениях автомобиля содержит пьезоэлектрический преобразователь, выполненный в виде по крайней мере одного плоского пьезоэлемента. Пьезопреобразователь размещен в боковой дверце автомобиля и электрически соединен с системой запуска средства пассивной безопасности, включающей последовательно соединенные накопительный конденсатор, ключевой пороговый элемент и электровоспламенитель, предназначенный для задействования при аварийной ситуации пирогазогенератора для надува удерживающей подушки. Накопительный конденсатор параллельно соединен с пьезоэлектрическим преобразователем. Пьезопреобразователь установлен на жесткой опоре выше уровня сидения с зазором относительно силопередающего элемента, роль которого исполняет наружная панель дверцы. Площадь воспринимающей поверхности пьезоэлектрического преобразователя S и электрическая емкость накопительного конденсатора С_с выбраны из соотношений: