一种高过载大量程的压电动态力传感器的制作方法

文档序号:12446517阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种高过载大量程的压电动态力传感器,所述的传感器由底座(1)、垫板(2)、固定板(3)、盖板(4)、三组压电片组合(5)、三个活动片(6)、三个顶丝(7)、六个螺钉(8)以及数据采集系统(9)组成,压电片组合(5)采用第一电极片(10)、第一压电片(12)、第二电极片(11)、第二压电片(13)的顺序进行交替放置,其特征在于:底座(1)的上表面存在三个等角度分布的圆形凹槽(14)及六个等角度分布的螺纹孔(15),垫板(2)中存在六个通孔(16)和三个豁口(17),固定板(3)中存在六个沉头孔(18)和三个螺纹孔(19);底座(1)中的三个圆形凹槽(14)与垫板(2)中的三个豁口(17)及固定板(3)中的三个螺纹孔(19)位置一致,底座(1)中的六个螺纹孔(15)与垫板(2)中的六个通孔(16)及固定板(3)中的六个沉头孔(18)位置一致,活动片(6)的形状与垫板(2)中豁口(17)的形状相似,但尺寸略小;将三组压电片组合(5)中夹于第一压电片(12)和第二压电片(13)中间的电极片(11)上各引出导线,导线经排线槽(20)汇总于底座(1)的出线口(21)并最终与数据采集系统(9)相连,利用六个螺钉(8)将底座(1)、垫板(2)、固定板(3)固定,再用三个顶丝(7)通过三个活动片(6)将三组压电片组合(5)压紧于底座(1)的三个凹槽(14)内,最后将盖板(4)固定于固定板(3)上。

2.根据权利要求1所述的一种高过载大量程的压电动态力传感器,其特征在于:所述的传感器的整体结构为空心圆柱形,空心的目的是为了能够使传递静动态载荷的锚索从中穿过。

3.根据权利要求1所述的一种高过载大量程的压电动态力传感器,其特征在于:所述的活动片(6)的厚度略低于垫板(2)厚度,压电片组合(5)的厚度略高于圆形凹槽(14)的深度,以保证螺钉(8)及顶丝(7)拧紧后,底座(1)上表面与压电片组合(5)共同承受压力,提高了传感器的抗压强度,进而保证传感器能在高过载应力环境中正常工作。

4.根据权利要求1所述的一种高过载大量程的压电动态力传感器,其特征在于:所述的压电片组合按照从上往下依次为第一电极片(10)、第一压电片(12)、第二电极片(11)、第二压电片(13)的顺序进行放置,第一压电片(12)和第二压电片(13)的正极相对,且正极都与第二电极片(11)相连,以提高传感器的信噪比,其中,第一电极片(10)、第二电极片(11)都是铜制材料,与第一压电片(12)、第二压电片(13)的形状相同。

5.根据权利要求1所述的一种高过载大量程的压电动态力传感器,其特征在于:所述的盖板(4)为内六角形式是因为盖板(4)与固定板(3)之间的连接方式为螺纹连接,盖板(4)下面具有一个外螺纹的凸台,能够与固定板(3)内表面的螺纹相连,内六角形式便于拧紧螺纹。

6.根据权利要求1所述的一种高过载大量程的压电动态力传感器,其特征在于:所述的底座(1)的排线槽(20)以及其它连接部位都会采取密封处理,以防传感器在恶劣的工程环境中因水汽入侵而影响测量精度。

7.根据权利要求1所述的一种高过载大量程的压电动态力传感器,其特征在于:所述螺纹连接部分都需要在强度允许范围内尽量拧紧,以保证传感器的测量稳定性。

8.根据权利要求1所述的一种高过载大量程的压电动态力传感器,其特征在于:所述的底座(1)、垫板(2)、固定板(3)、盖板(4)、三个活动片(6)、三个顶丝(7)、六个螺钉(8)均为钢制材料。

9.根据权利要求1所述的一种高过载大量程的压电动态力传感器,其特征在于:所述的传感器适用于大型工程中高冲击动态力的监测和预警,能在超过压电片抗压强度的高过载环境中进行高幅值动态力测量。

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