RU106360U1 - Piezo oscillator - Google Patents

Abstract

Пьезодатчик колебаний, содержащий пьезоэлемент и груз, отличающийся тем, что в его конструкцию введены: основание, выполненное из металла, и резиновая прокладка, имеющая форму круга, а груз выполнен в форме кольца. A piezoelectric oscillation transducer containing a piezoelectric element and a load, characterized in that it includes: a base made of metal and a rubber gasket having the shape of a circle, and the load is made in the form of a ring.

Description

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.The application materials proposed for consideration relate to the field of measuring equipment, namely, to sensors for recording oscillations generated by seismic waves from sources of natural and artificial origin, which can be used in the technology of electro-acoustic transducers.

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.Piezoelectric oscillation sensors are widely used in radio devices due to the possibility of converting vibration energy into electrical signals. So they are used in security detectors, seismic sensors and sound transducers.

Известен датчик, предложенный в патенте RU 71772 «Многолучевой вибропреобразователь», в котором источником колебаний служат пьезоэлектрические сенсоры. Но данная конструкция сложна в изготовлении.A known sensor proposed in patent RU 71772 "Multipath vibration transducer", in which the source of oscillations are piezoelectric sensors. But this design is difficult to manufacture.

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.The closest in terms of application and scheme to the vibration sensor proposed for consideration is the “Vibration sensor for security device” - Y. Vinogradov, “Vibration sensor for security device”, Moscow, RADIO No. 12, 1994, which was taken as a prototype.

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.In the prototype, the basis of the sensor is a piezoelectric element from a sound transmitter ЗП-2, ЗП-4 or ЗП-5, soldered by one of the plates to the foil pad of the printed circuit board. Also, the design of the prototype assumes the presence of a load integrated into the design of the sensor through the console and racks made of steel wire. The sensor leads are a foil pad, to which the piezoelectric element is soldered, and the console base soldered into the board.

Такая конструкция датчика вибрации имеет следующие недостатки:This design of the vibration sensor has the following disadvantages:

1. длительность (время затратность) изготовления датчика;1. the duration (time cost) of manufacturing the sensor;

2. необходимость изготовления конструктивных элементов сложной геометрической формы;2. the need for the manufacture of structural elements of complex geometric shape;

3. невысокая механическая устойчивость конструкции;3. low mechanical stability of the structure;

4. излишнее количество элементов в конструкции.4. excessive number of elements in the design.

Техническими задачами предлагаемой для рассмотрения конструкции датчика колебаний являются:The technical tasks of the vibration sensor design proposed for consideration are:

1. уменьшение времени изготовления датчика;1. reducing the manufacturing time of the sensor;

2. простота изготовления датчика;2. ease of manufacture of the sensor;

3. высокая механическая устойчивость конструкции;3. high mechanical stability of the structure;

4. снижение количества элементов конструкции.4. reduction in the number of structural elements.

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.The goals are achieved in that the device containing the piezoelectric element and the load are introduced: a metal base and a rubber gasket, and the rubber gasket is made in the form of a circle, and the load in the form of a ring.

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.The results of the proposed technical solutions are to reduce the manufacturing time, due to the fact that the elements are mounted close to each other, which eliminates the need for additional measurements and calculations. In turn, such installation of elements, along with the use of a metal base instead of foil fiberglass, provides higher mechanical stability of the structure. The simplicity of the sensor manufacturing is achieved through the use of structural elements of simple geometric shapes: thus, the rubber gasket has the shape of a circle, and the load has the shape of a ring. The reduction in the number of elements is realized by replacing the two components of the structure (console and rack) with one - a rubber gasket.

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.These new structural components, namely, a metal base and a rubber gasket having the shape of a circle, as well as the use of cargo in the form of a ring, are new and unknown from the prior art.

Таким образом, предлагаемое для рассмотрения техническое решение является новым.Thus, the proposed technical solution is new.

Конструкция, предлагаемого для рассмотрения пьезодатчика колебаний, поясняется на Фиг.1, гдеThe design proposed for consideration of the piezoelectric vibration oscillator is illustrated in figure 1, where

1 - груз;1 - cargo;

2 - резиновая прокладка;2 - rubber gasket;

3 - пьезоэлемент;3 - piezoelectric element;

4 - металлическое основание;4 - metal base;

5 - поверхность.5 - surface.

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.The piezoelectric element 3 is fixed with glue to the metal base 4. On the other hand, the load 1 is attached to the piezoelectric element 3. A rubber gasket 2 is placed between the piezoelectric element 3 and the load 1.

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.The piezoelectric vibration oscillator operates as follows. The vibration of the surface 5 through the metal base 4 is transmitted to the piezoelectric element 3. Under the influence of vibration at the outputs of the piezoelectric element 3 an electrical signal is generated, which can be transmitted for further processing. Rubber gasket 2 with a load of 1 are used as a damping device.

Достоинствами нашего датчика колебаний являются простота его изготовления при небольшом количестве элементов и механическая устойчивость конструкции.The advantages of our vibration sensor are the simplicity of its manufacture with a small number of elements and the mechanical stability of the structure.

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.This piezoelectric oscillation transducer is an integral part of the product that registers vibrations in a certain frequency band. This product was developed and tested at the Complex Technical Service CJSC in St. Petersburg. The device has been successfully tested and preparations are underway for mass production of the product. Thus, the proposed technical solution is industrially applicable.

Заявитель просит рассмотреть представленные материалы заявки на предмет выдачи патента РФ на полезную модель.The applicant asks to consider the submitted application materials for the grant of a patent of the Russian Federation for a utility model.

Claims (1)

Пьезодатчик колебаний, содержащий пьезоэлемент и груз, отличающийся тем, что в его конструкцию введены: основание, выполненное из металла, и резиновая прокладка, имеющая форму круга, а груз выполнен в форме кольца.

A piezoelectric oscillation transducer containing a piezoelectric element and a load, characterized in that it includes: a base made of metal and a rubber gasket having the shape of a circle, and the load is made in the form of a ring.