[实用新型]抗振石英挠性加速度传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种加速度传感器，尤其涉及一种抗振石英挠性加速度传感器，属于测量仪器技术领域。

背景技术

加速度传感器是一种测量冲击、振动常用的仪器，主要通过将加速度这一物理信号转变成便于测量的电信号进行测量，目前已经广泛应用于石油钻井、航天、航空、航海及武器系统的导航制导与控制等领域中。

石英挠性加速度传感器是一种机械摆式加速度传感器，具有精度高、灵敏度高、功耗低的特点，同时其结构简单、体积小、重量轻，便于使用和更换。随着应用领域的不断扩展，对石英挠性加速度传感器的性能提出了新的要求。在一些工作环境恶劣的应用场合中，例如石油钻井的随钻测斜系统、工业检测系统、水库大坝或建筑工程的测斜系统等，由于结构尺寸和重量的限制，一些惯性测量装置无法安装减振装置，因此要求在受到较大的冲击后，石英挠性加速度传感器应避免出现损毁现象。由此可见，随着应用领域的不断扩展，研制抗冲击的石英挠性加速度传感器势在必行。

例如，授权公告号为CN100338468C的发明专利文件中，公开的抗冲击石英挠性加速度计就是一种改进的具有良好抗冲击性的石英挠性加速度计。该加速度计表头包括上力矩器、下力矩器和位于上力矩器和下力矩器之间的粘有线圈的石英玻璃摆片，石英玻璃摆片包括支撑环、挠性梁、摆和六个支撑凸台，其中，沿输出轴方向上在石英玻璃摆片的支撑环和摆之间加有限制石英玻璃摆片变形的限位结构。该限位机构用于限制石英玻璃摆片在输出轴方向大冲击下的变形，使挠性梁的应力小于石英玻璃材料的强度极限，保护石英玻璃摆片不发生断裂失效。该石英挠性加速度计通过在在石英玻璃摆片的支撑环和摆之间增加限位结构，改善其抗振性能。

在现有技术中，石英挠性加速度传感器普遍采用如图1所示的石英挠性摆片，该石英挠性摆片的截面呈圆形，包括圆形的支撑环1、挠性梁2和摆3，其中，支撑环1位于摆2的外缘，并且摆2通过挠性梁3和支撑环1连接。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种改进的抗振石英挠性加速度传感器。

为了达到上述目的，本实用新型采用下述的技术方案：

一种抗振石英挠性加速度传感器，包括表头和与所述表头连接的集成电路，其中，所述表头包括壳体和位于所述壳体内部的表芯，所述表芯包括盖板、下力矩器和位于所述盖板和所述下力矩器之间的石英挠性摆组件，其中，所述石英挠性摆组件包括平头摆片。

进一步地，所述平头摆片包括弓形环状的支撑环、挠性梁和摆，所述支撑环位于所述摆的外缘，所述摆通过所述挠性梁和所述支撑环连接；所述支撑环的截面是由两个具有不同半径的同心弓形组成的弓形环，所述支撑环由圆弧段和平头弦段组成，所述圆弧段的圆弧长度大于半圆的长度，所述平头弦段靠近并平行于所述挠性梁设置。

本实用新型提供的抗振石英挠性加速度传感器具有良好的抗振性能。当该抗振石英挠性加速度传感器受到冲击、振动外力时，该平头摆片中，支撑环的平头弦段部位对挠性梁受到的冲击有一个缓冲作用，更好的保护挠性梁，使挠性梁不容易发生断裂，从而使得石英挠性加速度传感器可以耐受更高条件的冲击、振动。该抗振石英挠性加速度传感器具有较好的抗冲击、抗振动性能，可以使用在石油勘探、工业检测等恶劣工作环境中。

附图说明

图1是现有技术中石英挠性摆片的结构示意图；

图2是本实用新型所提供的平头摆片的结构示意图；

图3A是本实用新型实施例中所使用的抗振石英挠性加速度传感器的正视图；

图3B是图3A所示抗振石英挠性加速度传感器的左视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

本实用新型提供的抗振石英挠性加速度传感器，包括表头和与表头连接的集成电路，其中，表头包括壳体和位于壳体内部的表芯，表芯包括盖板、下力矩器和位于盖板和下力矩器之间的石英挠性摆组件，该石英挠性摆组件由配重、平头摆片和固定在平头摆片上的线圈组成。

平头摆片的结构如图2所示，该平头摆片包括弓形环状的支撑环1、挠性梁2和摆3，支撑环1位于摆3的外缘，摆3通过挠性梁2和支撑环1连接。支撑环1的截面是由两个具有不同半径的同心弓形组成的弓形环，支撑环1由圆弧段11和平头弦段12组成，其中，圆弧段11的圆弧长度大于半圆的长度，平头弦段12靠近并平行于挠性梁2设置。当该抗振石英挠性加速度传感器受到冲击、振动外力时，支撑环1位于图2中上侧的平头弦段12对挠性梁2受到的冲击有一个缓冲作用，更好地保护挠性梁2，使挠性梁2不容易发生断裂，从而使得石英挠性加速度传感器可以耐受更高条件的冲击、振动。