[实用新型]一种压缩式压电传感器装配用夹具

说明书

技术领域

本实用新型属于传感器领域，涉及一种压缩式压电传感器装配用夹具。

背景技术

压电材料是一种广泛应用的功能材料，由于其具有压电效应强、温度稳定性好、无需外接电源等众多无可比拟的优点，因而被用于制作多种类型的传感器，如加速度传感器、力传感器和压力传感器。在众多的传感器结构中，压缩式压电传感器直接将压电元件固定在基座上，结构简单、工作可靠、可以做到高灵敏度和高频率响应，因而成为使用最多和使用时间最长的结构器件。

压电式传感器的压电元件一般都不止一片，特别是在需要输出灵敏度高而压电元件压电系数又较低的情况下，就更需要采用多片并联的方式。这些压电元件间一般用引电片连接，并与金属中心柱保持一定距离的间隙以达到绝缘的目的。装配时，必须保证压电元件和引电片整齐重合，且在传感器底座的中心，与中心柱无碰触。否则不仅将影响装配的一次成功率，还将影响传感器的性能指标如频率响应、横向灵敏度和一致性等。

为解决上述问题，在装配压缩式压电传感器时，经常采用以下两种方法：一是在传感器底座中心柱与压电元件、引电片接触处套上塑料套管等绝缘材料，但这会影响压电元件的装配方便性，且塑料材料容易老化；二是采用金属夹具，但由于压电元件易碎，装配时方法不当或加工精度不好等原因都很容易使压电元件在装配过程中损坏，且由于传感器零件加工时尺寸有一定的偏差，而夹具一般都为固定尺寸，很难保证装配时的准确性和精度，极大的影响装配成功率。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种压缩式压电传感器装配用夹具，以克服上述现有技术的不足，所述夹具尤其适用于多片压电元件层叠并联或串联结构的装配，可保证压缩式压电传感器装配的成功率和性能指标的一致性。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案来实现：

本实用新型的压缩式压电传感器装配用夹具，包括外卡套和契合于外卡套内的内锁紧套，所述外卡套包括两对称的夹块和两夹块围成的通孔，两夹块可拆卸式连接，所述内锁紧套内还设有与之相配合的衬套。

所述两夹块经螺钉或销子连接；所述螺钉或销子可对穿两加块并固定两夹块。

所述通孔包括依次连接且中心轴重合的第一圆柱形通孔、第二圆柱形通孔和一倒圆台形通孔，所述第一圆柱形通孔的半径小于第二圆柱形通孔的半径，第二圆柱形通孔的半径与倒圆台形通孔的较大半径相等；所述内锁紧套契合于外卡套的第二圆柱形通孔和倒圆台形通孔内，包括连为一体的圆柱形套筒和带有圆柱形通孔的倒圆台形套筒，所述圆柱形套筒和倒圆台形套筒的内径相等且中心轴均与第二圆柱形通孔的中心轴重合；所述衬套契合于内锁紧套的圆柱形套筒内。

所述倒圆台形套筒的外形为倒圆台形，内设有圆柱形通孔。

所述外卡套的外形呈十字形。

所述内锁紧套的内壁上还开有多个轴向延伸并贯穿倒圆台形套筒侧壁的开口槽。

所述第一圆柱形通孔的直径与压缩式压电传感器质量块的外径相等，高度与所述压缩式压电传感器的质量块的高度相等或略小；

所述衬套的直径与压缩式传感器压电元件的外径相等，高度与所述传感器压电元件相等；

所述倒圆台形套筒的内径与压缩式压电传感器的底座的外径相等，高度与所述底座相等。

本实用新型压缩式压电传感器装配专用夹具，其外卡套和内锁紧套采用碳钢或不锈钢材料制成，其衬套采用软性材料制成，所述软性材料包括硬塑料。

使用本实用新型的夹具装配时，将压电元件和引电片依次放入压缩式压电传感器底座后，首先将带有衬套的内锁紧套的倒圆台形通孔套住压缩式压电传感器底座的外径，再将外卡套套住内锁紧套，移动传感器使内锁紧套锁紧传感器底座并将其定位，然后用固定螺钉将外卡套固定在传感器底座上。此时衬套正好套住压电元件，外卡套的第一圆柱形通孔部分正好套住质量块。传感器向后移动时带动内锁紧套向后移动，给倒圆台形套筒向下压力使其收紧，因此倒圆台形套筒便可抱紧传感器底座。同时由于夹具和传感器都是一次装 配加工完成的，因此使用夹具后能保证被作用物受力的均匀性，使压电元件和引电片的整齐重合，且与传感器底座同心，不会因传感器底座、质量块等尺寸差异影响装配质量。另外由于衬套采用硬塑料，因此既能方便的将压电元件推放整齐，又不会因夹力过大而损伤压电元件。因此使用本实用新型所提供的专用夹具，可以提高压缩式压电传感器的一次性装配的成功率、产品的一致性并获得更优异的性能。

附图说明

图1(a)为夹具的整体结构示意图，图1(b)为内锁紧套的结构示意图