Электрокинетический преобразователь линейных ускорений
ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРА ОВАТЕЛЬ ЛИНЕЙНЫХ УСКОРЕНИЙ, содержа-. t/ - 7 щий заполненный рабочей жидкостью и газом герметичный корпус, разделенный преобразующим элементом на две камеры, и электроды; установленные с обеих сторон преобразующего элемента , отличающийся тем, что, с целью повьшения надежности и точности измерения постоянных уско рений, в него введен блок разарретиро-г вания, содерж ащий исполнительный элемент и блок управления, при этом каждая камера выполнен в виде капиллярного канала и заполнена рабочей жидкостью до половины ее длины, а газовые о 6beNfi4 соединены между собой каналом, в котором установлен исполнительный элемент .блока разаррети (Л рования. иг. f
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУ.БЛИК (19) (I I I
4у > С 0" P 15/08
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3643835/24-10 (22) 19.09.83 (46) 07.06.85. Бюл. N 21 (72) В.Ф.Педоренко, В.В.Дубасов, Б.В.Чмелев, В,.А.Кузьмин, В.Е.Конев и Л.И.Просмушкин(71) Всесоюзный ордена Трудового
Красного Знамени научно-. исследовательский, проектно-K0HcTpукторский и технологический институт источников тока (53) 531.768(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
У 508741» кл. G 01 P 15/08, 1974.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 640212, кл. С 01 Р 15/08, 1977. (54) (57) ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЛИНЕЙНЫХ УСКОРЕНИЙ, содержа-;
О
7 щий заполненный рабочей жидкостью и газом герметичный корпус, разделенный преобразующим элементом на две камеры, и электроды, установленные с обеих сторон преобразующего элемента, отличающийся тем, что, с целью повьппения надежности и точности измерения постоянных ускорений, в него введен блэк разарретирования, содержащий исполнительный элемент и блок управления,, при этом каждая камера выполйена в виде капиллярного канала и заполнена рабочей жидкостью до половины ее длины, а га- зовые.объема соединены между собой каналом, в котором установлен исполнительный элемент, блока раэарретирования.
1160316
1 . гс..
Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для преобразования линейного ускорения s электрический сигнал,,и может быть использовано для измере- ния постоянно действующих и вибрационных ускорений.
Известен электрокинетический пре- образователь линейного ускорения, содержащий корпус с жесткими торцовыми 16 стенками, внутри которого расположен плунжер, подвижный относительно продольной оси корпуса. Поверхности корпуса и плунжера образуют капилляр., В околоплунжерных полостях устанав- ливаются электроды. На одном из тор» цов корпуса расположена термокомпен. сационная камера, сообщающаяся с вну-; тренней полостью корпуса. Для снижения порога чувствительности внутрь,2р плунжера встроен короткозамкнутьпЪ ротор, à снаружи корпуса установлена статорная обмоткано всей его длине $1) ., 25
Недостатком данной конструкции является появление сил сухого трения под воздействием одновременно действующих боковых ускорений, нарушающих самоцентрирование плунжера в корпусе за счет расклинивающего дей-: ствия рабочей жидкости в капиллярном зазоре. Это вынуждает существенно усложнять конструкцию преобразо" вателя, вводя устройство, обеспечивающее вращательное движение плунжера относительно корпуса по всей 35 . длине его рабочего участка.
Наиболее близким техническим ре» шением к изобретению является электрокинетический преобразователь линейных ускорений, содержащий заполнен- 49 яый рабочей жидкостью и газом герметичный корпус,, разделенный преобразующим элементом на две камеры, и электроды, установленные с обеих сторон преобразующего элемента (2P, 45
Недостатком известной конструкции является невысокая точность измерения ускорения за счет поперечной чувствительности преобразователя н за счет наличия газовых объемов,. $0 снособных накапливать энергию при перемещении рабочей жидкости под дейст-зйем ускорения одного знака и возвращать эту энергию при смене направления действия ускорения. 55
Цель изобретения повышение надежности и точности измерения постоянных ускорений.
1
Указанная цель достигается тем, что в электрокинетический преобразователь линейных ускорений, содержащий заполненный рабочей жидкостью и газом герметичный корпус, разделенный преобразующим элементом на две камеры, и-электроды, установленные с обеих сторон преобразующего элемента, введен блок разарретирования, содержащий исполнительный элемент и блок управления, при этом каждая камера выполнена в виде капиллярного канала и заполнена рабочей жидкостью до половины ее длины, а газовые объемы соединены между собой каналом, в котором установлен исполнительный элемент блока разарретирования.
Выполнение камер в виде капиллярного канала позволяет исключить поперечную чувствительность преобразователя, соединение газовых объемов позволяет измерять постоянные ускорения, а блок разарретирования служит для выставки преобразователя в рабочее положение и сохранения этого состояния до качала работы, т.е. повышается надежнОсть преобразователя.
Одним из вариантов исполнительного элемента блока разарретирования может служить фиксированная в сжатом положении пружина, приводящая по исполнительной команде в действие удар" ный механизм.
Заполнение рабочей жидкости до половины объема каждой камеры позволяет обеспечить максимальный рабочий
4 ресурс преобразователя, так как его нормальная работа нарушается равно как при достижении границей раздела жидкость " газ конца камеры или преоб-. разующего элемента.
На фиг.1 представлена конструкция электрокинетического преобразователя линейных ускорений, на фиг.2 — преобразователь в работе.
Преобразователь содержит герметичный корпус 1, разделенный преобразующим элементом 2 на две камеры, выполненные в виде капиллярных каналов . По обе стороны от элемента 2 расположены электроды 3. Камеры заполнены рабочей жидкостью 4 со стороны элемента 2 до середины их длины и газом
5. Исполнительный элемент 6 блока разарретирования перекрывают канал 7, соединяющий газовые объемы 5. Блок 8, управления служит для открывания канала 7. з 1160316 . 4
Преобразователь работает следую- пряжения на омическом сопротивлении щим образом. преобразующей элемента 2. С помощью
В исходном состоянии, вне зависи- электродов 3 производится измерение мости от положения оси ОХ преобразо- падения напряжения на преобразующем вателя, силы упругости замкнутых га- . элементе 2. В установившемся режиме зовых объемов 5 препятствуют переме- электрический потенциал пропорциощению столба рабочей жидкости, удер нален скорости течения рабочей жидживая границы раздела жидкость газ кости, а следовательно, и величине в средней части камер. По сигналу ускорения. Предлагаемый преобразова- блока 8 управления срабатывает блок Щ тель Работает в УсловиЯх отсУтствиЯ разарретирования и устраняется проти- сУхого трениЯ и обеспечивает,измЕРеводействие газовых объемов 5. Под воз- ние как вибрапионных, так и постоянно воздействием ускорения, действующего ДействУюших (оДного знака) УскоРений. в направлении оси ОХ, столб рабочей БлагодаРЯ пРедлагаемой конструкЦии жидкости начинает перемещаться, в f5 возможно измеРение Длительно ДействУюреэультате чего часть диффузной об- Щих УскоРений оДного знака (пока ласти двойного слоя смывается в одну граниЦа Разцела жиДкость газ не иэ камер, изменяя в ней объемную-., достигнет преобразующего элемента 2) . плотность электрического заряда. Образовавшиеся за счет гидравлического Щ По сравнению с известным преобразо потока объемные электрические заряды вателем предлагаемый обладает значи1 (ток переноса) создают электрическое тельно большим диапазоном измеряемых реле, под действием которого проис- ускорений (до нескольких тысяч м/с ходит обратный перенос ионов (ток в обе стороны от нулевого значения), проводимости), стремящийся нейтрали- 5 меньшими габаритами, не имеет механизовать объемные заряды. При вырав-, ческой передачи для уменьшения влияII нивании тока переноса и тока проводи- ния сухого тРения, а также избавлен мости устанавливается постоянный по- от необходимости учета влияния peas: тенциал течения, равный падению на- тивной подвески инерционной массы. н
Составитель Т.Макарова
Редактор А. Иванова Техред Л.Микйп . Корректор И.Розман1
Заказ 3767/42 Тираж 897 Нодписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 ю филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
