[实用新型]抗恶劣环境的三角剪切式压电加速度计

说明书

抗恶劣环境的三角剪切式压电加速度计，涉及航天传感器技术领域；包括敏感组件、上盖和输出插座；其中，敏感组件为2段柱体结构；敏感组件的底部为正六边形棱柱结构；敏感组件的顶部为正三棱柱结构；正三棱柱结构与正六边形棱柱结构为一体结构；上盖为下端开口的中空圆柱结构；上盖从上至下罩在敏感组件的上方；输出插座固定安装在敏感组件底部正六边形棱柱结构的侧壁上；本实用新型工作频率宽，幅值线性度小，最大横向灵敏度比小且基本免调试；实现了对火箭导弹等型号上具有恶劣力学环境和热学环境下的振动冲击测量。

技术领域

本实用新型涉及一种航天传感器技术领域，特别是一种抗恶劣环境的三角剪切式压电加速度计。

背景技术

火箭和导弹在飞行过程中的振源主要有发动机点火、运行、关机、级间分离以及空气动力的激励引起的振动。强烈而持续的振动可能导致火箭结构的疲劳和破坏，同时有可能引起某些仪器的损坏和失效，因而造成飞行试验的失败。为了确定弹上振动和冲击环境，以便提供导弹和火箭的结构设计的依据和仪器设备试验的条件，必须对弹上的振动和冲击环境进行测量，测量结果也是万一火箭发射失利进行故障分析的重要依据。

压电加速度计在航空航天领域广泛用于振动冲击加速度的测量，压电加速度计主要包括压缩式结构和剪切结构。目前航空航天领域大部分服役产品均为压缩式压电加速度计，与压缩式结构相比剪切结构具有较强的抗干扰能力，但如果设计不合理，零件材料选择不合适剪切结构的优点便无法体现，且产品成品率极低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的上述不足，提供抗恶劣环境的三角剪切式压电加速度计，工作频率宽，幅值线性度小，最大横向灵敏度比小且基本免调试；实现了对火箭导弹等型号上具有恶劣力学环境和热学环境下的振动冲击测量。

本实用新型的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：

抗恶劣环境的三角剪切式压电加速度计，包括敏感组件、上盖和输出插座；其中，敏感组件为2段柱体结构；敏感组件的底部为正六边形棱柱结构；敏感组件的顶部为正三棱柱结构；正三棱柱结构与正六边形棱柱结构为一体结构；上盖为下端开口的中空圆柱结构；上盖从上至下罩在敏感组件的上方；输出插座固定安装在敏感组件底部正六边形棱柱结构的侧壁上。

在上述的抗恶劣环境的三角剪切式压电加速度计，所述的压电加速度计还包括3个压电片、3个惯性质量块和预紧环；其中，3个压电片均固定安装在敏感组件顶部正三棱柱结构的上表面；3个惯性质量块固定安装在正三棱柱结构的侧壁；预紧环套装在3个惯性质量块的外壁。

在上述的抗恶劣环境的三角剪切式压电加速度计，每个3个压电片分别对应放置在正三棱柱3个对应侧边的中心位置；3个惯性质量块分别对应放置在正三棱柱3个对应侧边的外侧壁；且3个惯性质量块的外壁均为圆弧形状；压电片、惯性质量块和预紧环的上表面位于同一平面。

在上述的抗恶劣环境的三角剪切式压电加速度计，敏感组件底部正六边形棱柱结构的侧壁设置有凹槽；输出插座与凹槽过盈配合。

在上述的抗恶劣环境的三角剪切式压电加速度计，所述压电加速度计通过敏感组件与外部待测物体连接，当输入振动冲击信号时，惯性质量块与敏感组件发生相对运动并产生惯性力，惯性力作用在压电片上，压电片受力后因压电效应产生电荷信号，电荷信号通过输出插座传递至外界信号采集设备中，实现振动冲击测量。

在上述的抗恶劣环境的三角剪切式压电加速度计，所述敏感组件的顶部正三棱柱结构的三个竖直侧壁与底部正六边形棱柱结构上表面的垂直度优于0.05；且相邻竖直侧壁的夹角为60°±3′。

在上述的抗恶劣环境的三角剪切式压电加速度计，所述预紧环工作温度为-55℃～+300℃。

在上述的抗恶劣环境的三角剪切式压电加速度计，所述压电加速度计的最高工作频率不小于8000Hz；频响不平度为5～8000Hz；幅值线性度性为200g幅值线性度＜1％；最大横向灵敏度比小于3％。