[实用新型]环形剪切压电材料的切向压电常数d15的测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种压电材料的测量领域，尤其涉及一种环形剪切压电材料的测量装置。

背景技术

传感器已成为获得自然和生产信息的一种极为重要的工具，尤其对于现代工业来说，如缺少传感器，现代工业就将失去基础。压电材料作为传感器中的一个关键部件，其性能参数对传感器的各项指标有着决定性的影响。因此，必须准确地对压电材料的性能参数进行测量，才能制造出一流的传感器。

压电材料按结构可大致分为压缩型和剪切型两种。剪切型压电材料按形状又可分为片状和环状两大类。采用环形剪切型压电材料制作的传感器具有体积小、灵敏度大、安装谐振频率高、频率响应范围宽、横向振动比小、基座应变灵敏度小等优点，且零部件加工工艺简单，易于大批量生产，因此得到了广泛的应用。环形剪切型压电材料作为其中的关键部件，得到大力发展。

压电常数是压电材料的一项重要指标，直接影响到传感器的灵敏度参数。环形剪切型压电材料的压电常数为切向压电常数，表示符号为d₁₅。

目前较常用的测量切向压电常数d₁₅主要采用准静态方法：在准静态d₃₃测量仪上安装45°斜面夹具，测量时，分解压电材料受到的激振力为正压力和剪切力，通过计算剪切力以及压电材料和准静态d₃₃测量仪的输出，得到压电常数d₁₅。此方法仅适用于平面型压电材料，但无法测量环形剪切材料的d₁₅。

专利《压电常数D₁₅测试治具》(申请号CN201320112474.6)采用台阶对环形剪切型压电材料进行限位，并用簧片对其固定。压电材料在台阶的限位作用下，处于台阶部分的材料被固定，只有两台阶间的部分才能进行剪切运动，与实际工作状态不同，测得的数值不能代表整体压电材料的压电常数。簧片固定的方式使簧片在压电材料表面形成线接触，易损伤表面，且与实际面接触的固定方式不同，可靠性差。因此，这种方法不能准确反映环形剪切型压电材料的d₁₅。

因此开发一种简单易行，可准确测量环形剪切型压电材料切向压电常数d₁₅的检测技术成为业界长期以来渴望解决的难题。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种环形剪切压电材料的切向压电常数d₁₅的测量装置，简便易行，能够实现压电材料切向压电常数d₁₅的测量，克服现有技术的不足，提高压电材料测试效率。

为实现上述目的，本实用新型提供以下的技术方案：一种环形剪切压电材料的切向压电常数d₁₅的测量装置，包括：

-底座；

-内侧组件，其包括立柱、内胀套以及内压盖，所述立柱与所述内胀套内外套设，二者之间紧密锥面配合且所述内胀套具有相对所述立柱上行的自由度，所述内压盖压于所述内胀套之上并与所述立柱相对固定；

-外侧组件，其包括外胀套、外环以及外压盖，所述外胀套与所述外环内外套设，二者之间紧密锥面配合且所述外胀套具有相对所述外环上行的自由度，所述外压盖压于所述外胀套之上并与所述外环相对固定；

-环形剪切压电材料，所述内胀套、所述环形剪切压电材料以及所述外胀套自内而外依次套设，相邻者之间紧密柱面配合；

其中，所述内胀套和所述外胀套俯仰视均呈圆弧形；

所述立柱与所述底座相对固定，所述环形剪切压电材料、所述外胀套以及所述外压盖均悬空设置且所述底座、所述立柱、所述内胀套、所述环形剪切压电材料、所述外胀套、所述外环以及所述外压盖依次电连接并形成一段非短路电路；

或者所述外环与所述底座相对固定，所述环形剪切压电材料、所述内胀套、所述立柱以及所述内压盖均悬空设置且所述底座、所述外环、所述外胀套、所述环形剪切压电材料、所述内胀套以及所述内压盖依次电连接并形成一段非短路电路。

进一步的，所述底座、所述立柱、所述内胀套、所述环形剪切压电材料、所述外胀套以及所述外压盖依次导电连接，所述立柱和所述内胀套均与所述外压盖绝缘设置，所述环形剪切压电材料分别与所述底座、所述内压盖以及所述外压盖绝缘设置，所述外胀套和所述外环均与所述底座绝缘设置且与所述内压盖绝缘设置。

进一步的，所述底座和所述外压盖分别与一准静态d₃₃测量仪电连接。

进一步的，所述底座安装于一参考传感器上，所述参考传感器安装于一激振设备上，所述外压盖和所述参考传感器分别与一检测设备电连接。