專利名稱：一種壓電加速度計(jì)中心軸座連接結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種壓電加速度計(jì)中心軸座連接方式，其目的在于確保在比較惡劣的溫度變化環(huán)境下加速度計(jì)的測(cè)量精度，屬于振動(dòng)傳感器領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
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)的重要參數(shù)，任何物體都有振動(dòng)，振動(dòng)量反映一個(gè)物體、一臺(tái)設(shè)備的運(yùn)行狀況。在各種類型的測(cè)試振動(dòng)的傳感器中，壓電加速度計(jì)以其尺寸小、重量輕、頻率范圍寬(0.5～20000Hz)等優(yōu)點(diǎn)被廣泛的應(yīng)用。在對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)、船舶高速柴油機(jī)，對(duì)冶金系統(tǒng)和火力發(fā)電機(jī)等的振動(dòng)監(jiān)測(cè)中，均少不了使用各種形式的壓電加速度計(jì)。
然而，在壓電加速度計(jì)中，中心軸座在其中起著關(guān)鍵作用。以往的方式是將中心軸與底座固定連接在一起，以保證中心軸座和器件其余各部件的穩(wěn)定不移位。
圖1為一般中心壓縮式壓電加速度計(jì)的裝配結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-殼體，2-預(yù)緊螺母，3-質(zhì)量塊，4-壓電晶片，5-傳感器底座，6-中心軸。
從圖中可以看到中心軸與底座是連為一體的，兩者都采用不銹鋼材料制作，而預(yù)緊螺母2則通過軸上端的螺紋將質(zhì)量塊3和壓電晶片4剛性的連接在底座5上。但當(dāng)有溫度變化的時(shí)候，中心軸就會(huì)在縱向上發(fā)生變形。受熱時(shí)中心軸伸長(zhǎng)，導(dǎo)致預(yù)緊力減小，加速度計(jì)的輸出值必定受到影響產(chǎn)生失真；同理降溫的時(shí)候就會(huì)發(fā)生預(yù)緊力過大，也影響輸出，同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致壓電晶片發(fā)生變化。如何解決壓電加速度在溫度變化下信號(hào)精確的問題，一直都是本領(lǐng)域技術(shù)人員渴望解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于使壓電加速度計(jì)的中心軸和底座分開，并采用極低的熱膨脹系數(shù)的鈦合金材料制作中心軸，這樣就減小溫度變化對(duì)預(yù)緊力的影響，從而保證加速度計(jì)的檢測(cè)精度。
具體地說，本實(shí)用新型中心軸如圖2所示，軸的材料是鈦合金，軸的下端以螺紋的形式與底座相連接，其大小可根據(jù)加速度計(jì)的大小決定，外徑可以為Φ1～Φ10，隨著壓電晶片的孔徑增大而增大。上端的螺紋用于預(yù)緊螺母固定質(zhì)量塊和壓電晶片。
圖3為本發(fā)明所提出的壓電加速度計(jì)底座。底座中心也開有螺紋槽，與中心軸下端匹配。
本實(shí)用新型壓電加速度計(jì)的中心軸連接結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易加工，成本低等特點(diǎn)，并提高了壓電加速度計(jì)在溫度變化下的輸出信號(hào)的精確性。


圖1為一般中心壓縮式壓電加速度計(jì)的裝配結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-殼體，2-預(yù)緊螺母，3-質(zhì)量塊，4-壓電晶片，5-傳感器底座，6-中心軸。
圖2為本實(shí)用新型中心軸座連接結(jié)構(gòu)中的中心軸，軸的材料可以是鈦合金。
圖3為為本實(shí)用新型中心軸座連接結(jié)構(gòu)中底座。
圖4為連接后的中心軸座結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1中心壓縮式壓電加速度計(jì)由原來底座分解為兩部分，底座和中心軸，其底座可用一般壓電加速度計(jì)的不銹鋼材料，而中心軸則用鈦合金材料。兩者用螺紋連接。
改進(jìn)后的加速度計(jì)在受溫度情況下可穩(wěn)定準(zhǔn)確地輸出。
實(shí)施例2將高溫壓電加速度計(jì)的底座分別用底座和中心軸代替，其余如實(shí)例1。
權(quán)利要求1.一種壓電加速度計(jì)中心軸座連接結(jié)構(gòu)，包括中心軸與底座，其特征在于中心軸與底座為獨(dú)立部件，中心軸與底座間以螺紋形式連接。
2.按權(quán)利要求1所述的一種壓電加速度計(jì)中心軸座連接結(jié)構(gòu)，其特征在于中心軸的外徑為Φ1～Φ10，隨著壓電晶片孔徑的增大而增大。
3.按權(quán)利要求1所述的一種壓電加速度計(jì)中心軸座連接結(jié)構(gòu)，其特征在于中心軸的材料為低熱膨脹系數(shù)材料。
4.按權(quán)利要求3所述的一種壓電加速度計(jì)中心軸座連接結(jié)構(gòu)，其特征在于中心軸的材料為鈦合金。
專利摘要本實(shí)用新型提出一種壓電加速度計(jì)中心軸座連接結(jié)構(gòu)，屬于振動(dòng)傳感器領(lǐng)域。它是將壓電加速度計(jì)底座上的中心軸與底座分離。中心軸可以采用相對(duì)于底座具有更低熱膨脹系數(shù)的材料(1)，將它以螺紋形式與底座(2)連接。采用該連接方式可以減小壓電加速度計(jì)在受熱時(shí)由于預(yù)緊力變化而導(dǎo)致的信號(hào)失真，從而提高壓電加速度計(jì)在惡劣環(huán)境下的測(cè)量精度。
文檔編號(hào)G01H1/00GK2765191SQ200420082359
公開日2006年3月15日 申請(qǐng)日期2004年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月30日
發(fā)明者包紹明, 沈夏城, 毛利萍 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所