Акселерометр

 

АКСЕЛЕРОМЕТР, содержащий связанный с вгшом двигателя ротор с цилиндрической полостью, частично заполненной прозрачной жидкостью, чувствительный элемент в виде полого цилиндра, свободно размещенного в полости ротора, фотоэлектрическую систему съема информации, усилитель и катушки электромагнитов компенсаций , отли чающи йен тем, что, с целью расишрения диапазона измеряемых ускорений, в устройство введены разветвленная магнитная цепь, состоящая из внешнего магнитопровода в форме полого цилиндра и расположенных соосно на внутренней поверхности его торцов двух кернов, свободные концы которых расположены внутри полости чувствительного элемента и образуют рабочий воздушный зазор, а также ферромагнитный сердечник в виде шайбы, соосно и жестко закрепленный в средней части чувствительного элемента, и кольцевой постоянный магнит , намагниченный радиально и закрепленный одним из полюсов в средней части на внутренней боковой поверхности цилиндрического магнитосл провода над серединой рабочего зазора между кернами, при этом катушки электромагнитов компенсгщии установлены на кернах по обе стороны QT ротора, а ротор жестко закреплен на кернах.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (21) 3(52) 0 01 Р 15 08

Ф 1/1Ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3532778/18-10 (22) 30.12.82 (46) 15.03,84. Бюл. )) 10 (72) B.E ° Михаленков, Ю.В. Пашкин, П.В. Яковлев и Ю.й. Стеценко (53) 531.768(088.8) (56) 1. Андрейченко К.П. 0 цилиндрическом гидродинамическом подвесе на псдвижном основании. Известия ВУЭов

"Приборостроение", 1976, Ф 12.

2. Горенштейн И.A., Шульман И.й.

Инерционные навигационные системы.

"Машиностроение", 1970, с. 128-140..

3. Авторское свидетельство СССР

М 637677, кл. G 01 P 15/08, 16.08.76, (54) (57) АКСЕЛЕРОМЕТР, содержащий связанный с валом двигателя ротор с цилиндрической полостью, частично заполненной прозрачной жидкостью, чувствительный элемент в виде полого цилиндра, свободно размещенного в полости ротора, фотоэлектрическую систему съема информации, усилитель и катушки электромагнитов компенсаций, о т л и ч а ю щ и и c я тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых ускорений, -в устройство введены разветвленная магнитная цепь, состоящая иэ внешнего магнитопровода в Форме полого цилиндра и расположенных соосно на внутренней поверхности его торцов двух кернов, свободные концы которых расположены. внутри полости чувствительного элемента и образуют рабочий воздушный зазор, а также ферромагнитный сердечник s виде шайбы, соосно и жестко закрепленный в средней части чувствительного элемента, и кольцевой постоянный магнит, намагниченный радиально и закрепленный одним из полюсов в сред- д ней части на внутренней боковой поверхности цилиндрического магнитопровода над серединой рабочего зазора между кернами, при этом катушки электромагнитов компенсации установлены иа кернах по обе стороны от ротора, а ротор жестко закреп.лен на кернах.

1080088

10

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в ииерциальных навигационных системах в качестве измерителя кажущегося ускорения.

Известны акселерометры с гидродинамическим подвесом подвижной части, содержащие вращающийся, частично заполненный жидкостью сосуд и твердое тело с осевым сквозным каналом (1) и (2).

Недостаток известных акселерометров заключается в узком диапазоне измеряемых ускорений.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является акселерометр, содержащий связанный с валом двигателя ротор с цилиндрической полостью, частично заполненной прозрачной жидкостью, чувствитель,ный элемент в виде полого цилиндра, свободно размещенного в полости ротора, фотоэлектрическую систему съема информации, усилитель и катушки электромагнитов компенсации (3 3.

Недостаток данного устройства состоит в узком диапазоне измеряемых ускорений.

Цель изобретения — расширение диапазона измеряемых ускоренйй.

Указанная цель достигается тем, что в акселерометр, содержащий связанный с валоМ двигателя ротор с цилиндрической полостью, частично заполненной прозрачной жидкостью, чувствительный элемент в виде поло:о цилиндра, свободно размещенного в полости ротора, фотоэлектрическую систему съема информации, усилитель и катушки электромагнитов компенсации, введены разветвленная магнитная цепь, состоящая из внешнего магнитопровода в форме полого цилиндра и расположенных соосно на внутренней поверхности торцов двух кернов, свободные концы которых расположены внутри полости чувствительного элемента и образующих рабочий воздушный зазор, а также ферромагнитный сердечник в виде шайбы, соосно и жестко закрепленной в средней части чувствительного элемента, и кольцевой постоянный магнит, намагниченный радиально и закрепленный одним из полюсов в средней части на внутренней боковой поверхности цилиндрического магнитопровода над серединой рабочего зазора между кернами, при этом катушки электромагнитов компенсации установлены на кернах по обе стороны от ротора, а ротор жестко закреплен на кернах.

На чертеже представлена конструкция предлагаемого акселерометра.

Устройство состоит из магниточровода 1 с кернами 2, постоянного

ВНИИПИ Заказ 1329/4

Филиал ППП "Патент", магнита 3 и полого цилиндрического ротора из прозрачного материала 4.

Ротор и постоянный магнит жестко соединены с магнитопроводом, кото— рый установлен в подшипниковых узлах 5 и может приводиться во вращение с угловой скоростью и двигателем 6.

Внутри ротора 4 находится чувствительный элемент 7 с сердечником из магнитомягкого материала 8, имеющим сквозное отверстие 9 и, частично заполняющая его, прозрачная жидкость 10.

В состав устройства также входят фотоэлектрическая система съема информации о перемещении чувствительного элемента, состоящая из источников 11 и приемников 12 светового излучения, включенных по дифференциальной схеме, усилителя 13.

20 В качестве датчика силы используются катушки электромагнитов компенсации 14.

Устройство работает следующим об -. разом.

25 При включении двигателя 6 магнитопровод 1 и связанные с ним постоянный магнит 3 и ротор 4 приводятся во вращение с угловой скоростью Й .

Частично заполняющая ротор 4 жид30 кость 10 за счет сил вязкого трения вовлекается вместе с чувствительным элементом 7 и связанным с ним сердечником 8 во вращательное движение.

Через некоторое время (1-2 с} проис35 ходит радиальное центрирование чув. ствительного элемента 7, он освобождается от сил сухого трения и приоб = ретает возможность свободно перемещаться вдоль измерительной оси Х.

Действующее по оси Х ускорение стремится сместить чувствительный элемент 7 в сторону, противоположную направлению действия ускорения.

Система съема информации преобразует величину перемещения в электрический сигнал, поступающий на вход усилителя 13, который создает на выходе ток, протекающий через катушки электромагнитов компенсации 14, что в свою очередь вызывает появление в рабочем зазоре такого магнитного потока, который действует на сердечник 7 с силой равной и противоположной инерционной силе, воздействующей на. чувствительный элемент. Выходной

55 ток усилителя будет характеризовать ускорение, действующее вдоль оси чувствительности акселерометра.

Таким образом, предложенный акселерометр может быть с большей эффективностью и меньшими потерями использован для измерения кажущихся ускорений в более широком диапазоне.

Тираж 823 Подписное.

r. Ужгород, ул. Проектная, 4