一种火箭用高温加速度传感器制造技术

技术编号:19401025 阅读:86 留言:0更新日期:2018-11-10 06:19
本实用新型专利技术公开了一种火箭用高温加速度传感器,包括压电部件,基座、上压盖、连接杆、预紧螺母、质量块、外壳;所述的压电部件包括压电陶瓷材料、绝缘层、引线;所述的基座、上压盖采用经过抗氧化处理的碳‑碳复合材料制成,所述的压电部件位于基座、上压盖之间;所述的质量块采用台状结构,位于上压盖上方并和上压盖固定。本实用新型专利技术中,和压电部件直接力学相关的零部件,如基座、上压盖、连接杆都采用经过抗氧化处理的碳‑碳复合材料制成,热膨胀系数都接近于0,排除了热膨胀对传感器的影响,使得传感器在高温环境下的测量精度更高;采用多连接杆形式,相较现有的中心单杆结构具有更高的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种火箭用高温加速度传感器
本技术涉及传感器领域,尤其是一种火箭用高温加速度传感器。
技术介绍
加速度是十分重要的物理参数,正确的测量加速度,尤其是震动物体的加速度,在很多领域有着重要的意义。例如在航空领域,一般通过加速度传感器测量发动机的震动情况。目前使用较多的是压电式加速度传感器,其结构一般包括惯性质量块和压电片;两者用中心杆固定,再进行封装;压电片一般采用石英晶体或压电陶瓷,质量块和中心杆一般采用金属材料。其原理是震动引起传感器质量块的位置变化,利用压电陶瓷或石英晶体的压电效应,在加速度计受振时,质量块加在压电元件上的力也随之变化。火箭发动机的加速度传感器一般使用环境在300℃—500℃,一般的传感器其金属部件会在高温时发生一定的参数变化,导致加速度测量精度下降。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种用于火箭的新型加速度传感器。高温对加速度传感器的影响,很大程度上在于压电材料和金属材料的热膨胀系数相差较大。压电陶瓷的热膨胀系数几乎为0,而金属具有较大的正的热膨胀系数;温度大幅升高时,传感器内部金属部件膨胀,会和压电材料产生应力,对测量误差差生干扰。本技术将与压电材料直接相关的零部件设计为经过抗氧化处理的碳-碳复合材料;其中碳基材料和碳纤维材料的热膨胀系数都比金属材料的热膨胀系数小一个数量级,而且碳基材料的热膨胀系数为正,碳纤维材料的热膨胀系数为负,两者抵消后整体热膨胀系数几乎为0,和压电陶瓷材料热膨胀系数一致。具体说本技术公开了一种火箭用高温加速度传感器,包括压电部件,基座、上压盖、连接杆、预紧螺母、质量块、外壳;所述的压电部件包括压电陶瓷材料、绝缘层、引线;所述的基座、上压盖采用经过抗氧化处理的碳-碳复合材料制成,所述的压电部件位于基座、上压盖之间;所述的质量块采用台状结构,位于上压盖上方并和上压盖固定;所述的连接杆有多个,采用经过抗氧化处理的碳-碳复合材料制成,位于基座和上压盖周边位置;每个连接杆下端固定插入基座,上端穿过上压盖和质量块之后用预紧螺母固定;上压盖和质量块可沿连接杆滑动。作为优选所述的压电部件中的压电陶瓷材料采用多层并联形式。作为优选所述的基座上有凹槽,凹槽和压电部件配合,凹槽边缘有斜面。作为优选所述的上压盖上有凹槽,凹槽和压电部件配合,凹槽边缘有斜面。作为优选所述的基座下设隔热层;所述的外壳由隔热材料制成。作为优选所述的外壳内抽真空或充入惰性气体。本技术有益效果:1、和压电部件直接力学相关的零部件,如基座、上压盖、连接杆都采用经过抗氧化处理的碳-碳复合材料制成,热膨胀系数都接近于0,排除了热膨胀对传感器的影响,使得传感器在高温环境下的测量精度更高;2、采用多连接杆形式,相较现有的中心单杆结构具有更高的稳定性。附图说明图1是本技术结构示意图。具体实施方式下面结合附图,对本技术作进一步的说明。本技术公开了一种火箭用高温加速度传感器,包括压电部件1,基座2、上压盖3、连接杆4、预紧螺母5、质量块6、外壳7;所述的压电部件1包括压电陶瓷材料、绝缘层、引线;所述的基座2、上压盖3采用经过抗氧化处理的碳-碳复合材料制成,所述的压电部件1位于基座2、上压盖3之间;所述的质量块6采用台状结构,位于上压盖3上方并和上压盖3固定;所述的连接杆4有多个,采用经过抗氧化处理的碳-碳复合材料制成,位于基座2和上压盖3周边位置;每个连接杆4下端固定插入基座2,上端穿过上压盖3和质量块6之后用预紧螺母5固定;上压盖3和质量块6可沿连接杆4滑动。所述的压电部件1中的压电陶瓷材料采用多层并联形式(现有技术中已知,图中未画出)。所述的基座2上有凹槽,凹槽和压电部件1配合,凹槽边缘有斜面。所述的上压盖3上有凹槽,凹槽和压电部件1配合,凹槽边缘有斜面。所述的基座2下设隔热层8;所述的外壳7由隔热材料制成。所述的外壳7内抽真空或充入惰性气体。以上所述,仅为本技术较佳的具体实施方式,但本技术的保护范围并不局限于此,任何熟悉本
的技术人员在本技术披露的技术范围内,根据本技术的技术方案及其技术构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种火箭用高温加速度传感器,其特征在于包括压电部件(1),基座(2)、上压盖(3)、连接杆(4)、预紧螺母(5)、质量块(6)、外壳(7);所述的压电部件(1)包括压电陶瓷材料、绝缘层、引线;所述的基座(2)、上压盖(3)采用经过抗氧化处理的碳‑碳复合材料制成,所述的压电部件(1)位于基座(2)、上压盖(3)之间;所述的质量块(6)采用台状结构,位于上压盖(3)上方并和上压盖(3)固定;所述的连接杆(4)有多个,采用经过抗氧化处理的碳‑碳复合材料制成,位于基座(2)和上压盖(3)周边位置;每个连接杆(4)下端固定插入基座(2),上端穿过上压盖(3)和质量块(6)之后用预紧螺母(5)固定;上压盖(3)和质量块(6)可沿连接杆(4)滑动。

【技术特征摘要】
1.一种火箭用高温加速度传感器,其特征在于包括压电部件(1),基座(2)、上压盖(3)、连接杆(4)、预紧螺母(5)、质量块(6)、外壳(7);所述的压电部件(1)包括压电陶瓷材料、绝缘层、引线;所述的基座(2)、上压盖(3)采用经过抗氧化处理的碳-碳复合材料制成,所述的压电部件(1)位于基座(2)、上压盖(3)之间;所述的质量块(6)采用台状结构,位于上压盖(3)上方并和上压盖(3)固定;所述的连接杆(4)有多个,采用经过抗氧化处理的碳-碳复合材料制成,位于基座(2)和上压盖(3)周边位置;每个连接杆(4)下端固定插入基座(2),上端穿过上压盖(3)和质量块(6)之后用预紧螺母(5)固定;上压盖(3)和质量块(6)...

【专利技术属性】
技术研发人员:李鑫谢超纪盛东舒传华于国涛岳佳
申请(专利权)人:中国人民解放军六三七二九部队
类型:新型
国别省市:山西,14

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