專利名稱：高溫(400℃)壓電加速度計(jì)用熱應(yīng)力墊圈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高溫(400℃)壓電加速度計(jì)用熱應(yīng)力墊圈，屬于高溫振動(dòng)傳感器領(lǐng)域。
振動(dòng)是現(xiàn)代各種工程，如導(dǎo)彈、飛機(jī)、船舶、汽車、橋梁乃至堤壩和建筑物的各種設(shè)計(jì)中的重要參數(shù)。任何物體都會(huì)振動(dòng)，振動(dòng)量的大小反映一個(gè)物體、一臺(tái)設(shè)備的運(yùn)行狀況。在各種類型的測(cè)振傳感器中，壓電加速度計(jì)因其尺寸小，重量輕，頻率范圍寬(0.5～20,000Hz)等優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛應(yīng)用。在對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)、艦船高速柴油機(jī)，對(duì)冶金系統(tǒng)以及火力發(fā)電機(jī)的振動(dòng)監(jiān)測(cè)等實(shí)際應(yīng)用中，均少不了使用高溫壓電加速度計(jì)。


圖1為一般高溫加速度計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-殼體，2-預(yù)緊螺絲，3-質(zhì)量塊，4-壓電陶瓷元件，5-傳感器底座，6-輸出接插件。在現(xiàn)有的高溫壓電加速度計(jì)中，質(zhì)量塊3與預(yù)緊螺絲2是直接接觸，而預(yù)緊螺絲則通過加速度計(jì)底座上的螺紋，將質(zhì)量塊2與壓電陶瓷4緊緊的壓緊固定在壓電加速度計(jì)的底座5上。當(dāng)來(lái)自底座上高的溫度通過壓電陶瓷逐漸傳到質(zhì)量塊3時(shí)，由金屬材料制成的質(zhì)量塊3往往會(huì)因受熱而產(chǎn)生微量變形，而質(zhì)量塊3又受預(yù)緊螺絲的作用，緊緊貼在壓電陶瓷上，導(dǎo)致高溫下壓電陶瓷的電荷輸出發(fā)生異常變化，結(jié)果帶來(lái)輸出誤差。如何使高溫敏感元件-壓電陶瓷免受溫度變化的直接影響，從而提高加速度計(jì)使用溫度范圍和檢測(cè)精度，一直是本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員多年來(lái)渴望解決的問題。解決的方法之一是提供一個(gè)特殊結(jié)構(gòu)的組合套管，用它安放在傳感器底座上，使高溫敏感元件不直接與底座和預(yù)緊螺絲接觸(另案申請(qǐng)，申請(qǐng)?zhí)?8224170.4)；解決的方法之二是設(shè)計(jì)一個(gè)方案，使質(zhì)量塊3受熱產(chǎn)生的熱應(yīng)力得以及時(shí)釋放，從而提高高溫壓電加速度計(jì)的使用溫度和檢測(cè)精度。
本實(shí)用新型的目的在于提供一個(gè)熱應(yīng)力墊圈，將它安放在質(zhì)量塊與預(yù)緊螺絲之間，可使在高溫條件下質(zhì)量塊產(chǎn)生的熱應(yīng)力得以及時(shí)釋放，從而提高高溫壓電加速度計(jì)的使用溫度和檢測(cè)精度。
具體地說(shuō)，本實(shí)用新型提供的熱應(yīng)力墊圈為簡(jiǎn)單的環(huán)形狀，它由耐高溫材料，如GH600,GH169等制成，其外徑等于或小于質(zhì)量塊3的外徑，中間內(nèi)孔直徑為φ3～φ5mm，以與預(yù)緊螺絲2的螺紋外徑相匹配為準(zhǔn)，內(nèi)孔與外徑之間的壁厚為0.5-2mm，厚度范圍為0.5-2mm。熱應(yīng)力墊圈上下兩端面的不平行度小于0.05mm，表面粗糙度在
以上，熱應(yīng)力圈(7)如圖2所示安放在預(yù)緊螺絲(2)和質(zhì)量塊(3)之間，環(huán)的不平行度和表面粗糙度要保證技術(shù)要求，以保證環(huán)的上下兩面接觸，以確保質(zhì)量塊(3)受熱產(chǎn)生的熱應(yīng)力得以及時(shí)釋放。
由于高溫壓電加速度計(jì)新增加了一個(gè)環(huán)形墊圈，看似簡(jiǎn)單但解決了質(zhì)量塊熱應(yīng)力的釋放，提高了檢測(cè)精度并相應(yīng)擴(kuò)大了使用溫度范圍，所以具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、方便實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)。
實(shí)施例1熱應(yīng)力環(huán)狀墊圈，其內(nèi)孔為φ3(與預(yù)緊螺絲2的螺紋外徑相匹配)，厚度為1mm，內(nèi)孔與外徑之間的壁厚為2mm，兩端面的不平行度為0.03mm，安放在圖2所示的7位置，起到及時(shí)釋放質(zhì)量塊(3)因受熱而產(chǎn)生的熱應(yīng)力，從而保證高溫壓電加速度計(jì)的檢測(cè)精度。實(shí)施例2熱應(yīng)力環(huán)狀墊圈，其內(nèi)孔為φ4.5(與預(yù)緊螺絲2的螺徑相匹配)，厚度為1.5mm，內(nèi)孔與外徑之間的壁厚為0.8mm，兩端面的不平行度為0.025mm，表面粗糙度為
，其安放位置及作用與實(shí)施例1相同。
權(quán)利要求1． 一種高溫(400℃)壓電加速度計(jì)用熱應(yīng)力墊圈，其加速度計(jì)是由殼體(1)、預(yù)緊螺絲(2)、質(zhì)量塊(3)、壓電陶瓷元件(4)、傳感器底座(5)以及輸出接插件(6)構(gòu)成，其特征在于(1)熱應(yīng)力墊圈(7)安放在預(yù)緊螺絲(2)與質(zhì)量塊(3)之間；(2)熱應(yīng)力墊圈(7)為環(huán)狀物，環(huán)的一個(gè)端面與預(yù)緊螺絲的螺母面接觸，另一面與質(zhì)量塊(3)的面接觸。
2． 按權(quán)力要求1所述的熱應(yīng)力墊圈，其特征在于所述的熱應(yīng)力墊圈(7)的厚度為0.5～2mm，其中間圓孔直徑為φ3～φ5mm，以與預(yù)緊螺絲(2)的螺紋外徑相匹配為準(zhǔn)，其外徑等于或小于質(zhì)量塊(3)的直徑。
3． 按權(quán)力要求1、2所述的熱應(yīng)力墊圈，其特征在于所述的熱應(yīng)力墊圈(7)上下二端面不平行度小于0.05mm，表面粗糙度要求為
。
4． 按權(quán)力要求l、2所述的熱應(yīng)力墊圈，其特征在于所述的熱應(yīng)力墊圈(7)由耐高溫合金材料，如GH600或GH169制成。
專利摘要一種高溫(400℃)壓電加速度計(jì)用熱應(yīng)力墊圈,屬于高溫振動(dòng)傳感器領(lǐng)域。本實(shí)用新型提供的熱應(yīng)力墊圈7安放在預(yù)緊螺絲2和質(zhì)量塊3之間;熱應(yīng)力墊圈為環(huán)狀物,其一個(gè)端面與預(yù)緊螺絲的螺母面接觸,另一端面與質(zhì)量塊3面接觸,以保證質(zhì)量塊3受熱產(chǎn)生的熱應(yīng)力得以及時(shí)釋放。熱應(yīng)力墊圈是由耐高溫合金材料如GH600或GH169制成。本實(shí)用新型提供的熱應(yīng)力墊圈具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、方便實(shí)用的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01P15/08GK2348396SQ9822569
公開日1999年11月10日 申請(qǐng)日期1998年11月20日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月20日
發(fā)明者李毅, 胡子儉, 李承恩, 周家光, 付劍, 姚烈, 朱為民, 晏海學(xué) 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所