Электрокинетический акселерометр линейных ускорений

 

Изобретение может быть использовано для измерения линейных ускорений при бол.ьших амплитудах пе ремещений в сейсмологии, океанологии, навигации . Целью изобретения является расширение измеряемого диапазона частот динамических воздействий путем снижения нижней граничной частоты. В контейнере 1 установлены две камеры с общей преобразующей пористой перегородкой 4 с электродами 6 с обеих сторон . rJK IsD

COOS СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ К

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (ЛНРЫТИИ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с(-», "««««»

« - - d

«, 1Р

Ю (21) 3664526/24-10 (22) 24.11.83 (46) 07.02.86. Бюл. У 5 (71) Азербайджанский научно- исследовательский институт энергетики им. И.Г,. Есьмана (72) М.С. Касимзаде, Д.К. Дворянкин и E.Ä. Дворянкина (53) 531.768(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 664103, кл. G О! P 15/08, 1977, Касимзаде М.С. и др. Электрокинетические преобразователи информации.

М.: Наука, 1973, с. 99.

„SU,»1210102 А (584001 Г 15 08 (54) ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКИЙ АКСЕЛЕРОМЕТР

JKHEAHbIX УСКОРЕНИЙ (57) Изобретение может быть использовано для измерения линейных ускорений при больших амплитудах перемещений в сейсмологии, океанологии, навигации. Целью изобретения является расширение измеряемого диапазона частот динамических воздействий путем снижения нижней граничной частоты. В контейнере 1 установлены две камеры с общей преобразующей пористой перегородкой 4 с электродами 6 с обеих сторон.

В торцах камер установлены вялые мембраны 3, с центрами которых связана инерционная масса ввиде твердого тела 8 с регулятором плотности 9. Под действием постоянной составляющей измеряемого ускорения электрокинетическая жидкость 5 стекает в одну из камер и микронасосом

1210102 перекачивается через пористую перего родку в другую камеру, что приводит к появлению электрического сигнала на электродах 6. упругий сильфон 9 с термочувствительньм стержнем 10 компенсирует влияние температуры на среднюю плотнос.ть сейсмической массы, 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности для измерения линейных ускорений при больших амплитудах перемещений, и может быть использовано в сейсмологии, океанологии, навигации и в различных областях техники, Цель изобретения — расширение измеряемого диапазона частот динамических воздействий путем снижения нижней граничной частоты.

На чертеже представлено схематическое изображение акселерометра.

Электрокинетический акселерометр линейных ускорений содержит контейнер 1, в котором ус-"ановлены меморан ная электрокинетич:..ская ячейка (ЭКЯ), состоящая из корпуса 2, огра1ниченного с торцовых сторон вялыми мембранами 3 и разделенного преобразующей пористой перегородкой (ППП) 4 на две камеры, заполненные электрокинетической жидкостью 5, и электродов 6 с обеих сторон ППП, соединенных с регистрирующим устройством 7„ присоединенную инерционную (сейсмическую) массу в виде тяжелого тела 8 с элементом изменения средней плотности сейсмической массы, состояще-.а из упругого сильфона 9,.поджатого че,мочувствительным стержнем 10 и винтом t1 погруженных в жидкость 12, залитую .в контейнер 1,.причем плотность жидкости незначительно отличает я от средней плотности сейсмической массы, в состав которой кроме тяжелого тела. 8 входят масса жидкости в камерах ЭКЯ и элементы конструкции, соединяющие тяжелое .тело с камерами ЭКЯ, поршни t3 с жестким элементом 14 и подшипники 15 качения, связывающие инерционную массу 8 соответ. ствснно с .мембранами 3 ЭКЯ и корпусом:

1, электроосмотический микронасос соединенный гидропроводом 17 с камерами ЭКЯ в замкнутый гидравлический контур и подключенный к блоку 18 управления, и термокомпенсирующую ка -. меру 19. Блок 18 управления содержит конечный выключатель 20.

Регулировка средней плотности сейсмической массы осуществляется

1О изменением объема сильфона 9 винтом 11.

Аксалерометр работает следующим

;«5pSBG>", При действии продольной составляющей ускорения контейнер 1 и прикрепленная к нему жестко преобразующая .пористая перегородка Э ". стремятся пер"..меститься относительно сейсмической массы„ состоящей иэ массы

20 жидкости 5, массы тяжелого тела 8, массы поршня 13 и массы элемента 14.

В результате этого происходит тече.ние электрокинетической жидкости через ràðû перегородки 4, что при25 водит к появлению электрического сигнала на торцах перегородки и соответственно на электродах 6, с которых сигнал подводится к регистрирующему устройству 7.

Под действием незначительной постоянной силы, определяемой разностью сил тяжести сейсмической массы и архимедовой силы, выталкивающей сей;;ìã÷eñêóþ массу, погруженную в жидкость 12, а также постоянной состав- . ляющей измеряемого ускорения электрокинетическая жидкость 5 через некоторое время перетечет в одну иэ камер ЭКЯ, например в нижнюю, и мембра„н ны 3 установятся в крайнее нерабочее положение.

При этом срабатывает конечный выключатель 20 блока 18 управления и

1210102 4 изменение жидкости 12, залитой в контейнер 1, при изменении температуры окружающей среды.

Формула из обретения

Составйтель Е. Баринов

Техред Т.Тулик . КорректорО. Луговая

Редактор А. Коэориз

Заказ 513/53 Тираж 778 Подписное:

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. ч/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, .и, .".проектная, 4

Йа электроды электроосмотического микронасоса 1б подается постоянное напряжение такой полярности, чтобы микронасос перекачивал электрокинетическую жидкость 5 из нижней камеры

ЭКЯ в верхнюю. Спустя некоторое время, необходимое для перекачки, например, половины переменного объема жидкости 5, блок 18 управления отключает микронасос.

Максимальный переменный объем электрокинетической жидкости 5, перетекающей из одной камеры ЭКЯ в другую, определяется площадью и ходом вялых мембран.

После перекачки заданного объема жидкости, т.е. приведения сейсмической массы в исходное положение, акселерометр вновь готов измерять ускорения. Таким образом, конструкция акселерометра является многократнаго циклического действия. Подшипники 15 качения уменьшают трение между стенкой контейнера 1 и тяжелым телом 8, влияющее на их относительное движение. Трение возрастает при появлении поперечной составляющей ускорения.

Упругий сильфон 9 с поджимающим его термочувствительным стержнем 10 компенсирует влиячие температуры на среднюю плотность сейсмической массы, Термочувствительный стержень:10 выполняется таким образом, чтобы изменение его длины и соответственно объема сильфона 9 поддерживало постоянным соотношение между средней . плотностью сейсмической массы и плотностью жидкости 12 в диапазоне окружающих температур. Термокомпенсирующая камера 19 компенсирует объемное

Электрический акселерометр линейных ускорений, содержащий контейнер с установленной в нем электрокинетической ячейкой, выполненной в виде двух камер, разделенных преобразующей перегара,.",,кой, в торцах которых установлены мембраны, а также выполненную в виде твердого тела инерционную массу, жестко связанную с центрами мембран, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения измеряемого диапазона частот динамических воздействий путем снижения нижней граничной частоты, в него введены рабочая жидкость, которой заполнен внутренний объем контейнера, регулятор плотности инерционной массы, сигнализатор уровня с блоком управления и электроосмотический на сос, соединенный с блоком угравления и гидравлически связанный с обеими камерами электрокинетической ячейки, при этом сигнализатор уровня соединен с центрами мембран, а регулятор плотности инерционной массы

1 выполнен в виде сильфона, снабженного регулятором изменения era объема, и установлен на инерционной массе, причем отношение плотности инерционной массы к плотности рабочей жидкости отличается от единицы на величину не менее 0,001,.а мембраны электрокинетической ячейкн - выполнены в виде вялых мембран с жестк1м цент4О ром.