Гидродинамический позиционный акселерометр

 

Изобретение относится к датчикам измерения кажущегося ускорения и может быть использовано в инерциальных системах навигации. Целью изобретения является повышение точности измерения малых величин ускорения. Указанная цель достигается тем, что во вращающуюся цилиндрическую камеру 1, заполненную жидкостью 2 и содержащую поплавок 3, введены размещенные на торцовых стенках цилиндрической камеры полупроводниковые обогреватели-холодильники 8 и термодатчики 9. Выходы датчика 7 линейных перемещений поплавка 3 соединены через усилители 10 с соответствующими обогревателями-холодильниками 8. Выходы термодатчиков 9 соединены с вычитателем 11, выход которого является выходом акселерометра. Таким образом организуется жесткая обратная связь по положению чувствительного элемента и температуре торцовых стенок камеры 1 акселерометра. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 G 01 Р 15/08

ЕЕИЯ1М

Вй

i 111. i< 1 «йВЛ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4375029/24-10 (22) 08.12.87 (46) 15.08.89. Бюл. М 30 (72) В. И. Брихара и И. И. Бутко (53) 531. 768(088.8) (56) Браславский Д. А. Приборы и датчики летательных аппаратов. M.: Машиностроение, 1970, с. 340-354.

Назаров Б. И. и др. Контрольноизмерительные приборы. M.: МО СССР, 1975, с. 33-37. (54) ГИДРОДИНАИИЧЕСКИЙ ПОЗИЦИОННЬ1И

АКСЕЛЕPOMF. ТР (57) Изобретение относится к датчикам измерения кажущегося ускорения и может быть использовано в инерциальных системах навигации. Целью изобретения является повью ение точности

„„SU„„1500947 А 1 измерения малых величин ускорения.

Указанная цель достигается тем, что во вращающуюся цилиндрическую камеру

1, заполненную жидкостью 2 и содержащую поплавок 3, введены размещенные на торцовых стенках цилиндрической камеры полупроводниковые обогреватели-холодильники 8 и термодатчики 9.

Выходы датчика 7 линейных перемещений поплавка 3 соединены через усилители

10 с соответствующими обогревателямихолодильниками 8. Выходы термодатчиков 9 соединены с вычитателем 11, выход которого является выходом акселербметра. Таким образом организуется жесткая обратная связь по поло- с

Ю жению чувствительного элемента и температуре торцовых стенок камеры I акселеро метра. 1 ил.

3 150094

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных ускорений.

Целью изобретения является повыше- 5 ние точности измерения малых величин ускорения.

На чертеже приведена схема предлагаемого гидродинамического позиционного акселерометра. t0

Устройство состоит из камеры в виде цилиндра 1 заполненного жидкостью

2, В цилиндре 1 с зазором относительно боковых и торцовых стенок размещен поплавок 3 из электропроводящего ма- 15 териала с положительной плавучестью.

Цилиндр 1 соединен с валом двигателя

4. На внутренней стенке цилиндра 1 размещены два торцовых 5 и один центральный 6 элементы бесконтактного 20 электролитического датчика 7 линейных перемещений. На внутренних торцовых стенках цилиндра 1 размещены диско-., вые полупроводниковые обогревателихолодильники 8 и датчики 9 температу- 25 ры .(термодатчики) . Выходы датчика 7 линейных перемещений через усилители

Ю

10 соединены с обогревателями-холодильниками 8, а выходы датчиков 9 температуры — с входами вычитателя 11,30 выход которого является выходом акселерометра.

Акселерометр работает следующим образом.

При раскрученном от двигателя 4 35 цилиндре 1 поплавок с помощью арретира (на чертеже не показан) устанавливается в центре. Поплавок 3 и жидкость 2 вместе с цилиндром I в установившемся режиме вращают с постоян- 40 ной угп >вой скоростью. При отсутствии ускорения, действующего вдоль оси цилиндра ось чувствительности акселе-. рометра,, сигнал с выхода датчика 7 линейных перемещений равен нуло, тем- 45 пература торцовых стенок цилиндра 1 одинакова и на выходе вычитателя сигнал, равньп1 нули.

Если по оси чувствительности действует ускорение, отличное от нуля„ на поплавок 3 будет. действовать сила Р, определяемая выражением

Г = (у — р„) 025п dп 1„N, 55 где, 1 „- удельная плотность жидкости и поплавка соответственно; с1п, 1„- диаметр и длина поплав-, ка соответственно;

11 — ускорение, действующее по оси чувствительности акселерометра.

При воздействии этой силы поплавок

1 смещается от среднего положения и на выходе датчика линейных перемещенйй 7 г является. сигнал, пропорциональный этому смещению. Выходной сигнал, усиленный усилителями 10 нагревает один торец цилиндра, к которому смещается поплавок, и охлаждает противоположный. 3а счет разности давлений между нагретым и охлажденным торцами цилиндра на поплавок действует температурная восстанавливающая сила

Г, определяемая выражением — 0,256 си pp„(t, t )х у где ы — угловая скорость вращения цилиндра;

p — коэфАициент обьемного расширения жидкости;

t,, t — температура двух торцовых стенок цилиндра:, r †. радиус цилиндра.

В установившемся режиме силы Р и

1 равны, поэтому разность температур торцовых стенок цилиндра оказывается пропорциональной действующему на акселерометр ускорению в соответствии с выражением

16

P. 42 «1 и

Яп п р.

Сигнал, пропорциональный разности температур торцовых стенок ципиндра, а следовательно, и действующему ускорению, снимается с вычитателя 11.

Формула изобретения

Гидродинамический позиционный акселерометр, содержащий герметичную камеру, заполненную жидкостью, поплавок, электролитический датчик линейного перемещения поплавка, усилители и привод постоянной скорости вращения, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности измерения малых величин ускорения, в него введены вычитатель и размещенные на торцовых стенках герметичной камеры

1500947

Составитель Г . Груздев

Редактор Т. ПарАенова Техред Л. Олийнык Корректор Э. Лончакова

Заказ 4859/39 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям. и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óærîðoä, ул. Гагарина,10!

5 полупроводниковые обогреватели-холодильники и термодатчики, причем выход датчика линейных перемещений соединен. через усипители с соответствующими обогревателями-холодильниками, а выходы термодатчиков соединены с вычитателем, выход которого является Выходом акселерометра