Способ исследования виброустойчивости маятникового акселерометра и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к приборостроению, в частности к способам испытания измерителей линейных ускорений. Способ исследования виброустойчивости маятникового акселерометра, заключающийся в задании виброускорения и регистрации выходных сигналов с акселерометра, установленного на столе вибростенда в исходном положении, и в развернутом первом положении, полученном из исходного поворотом измерительной оси акселерометра на 180° вокруг оси подвеса маятникового чувствительного элемента, с реверсом выходного сигнала акселерометра в процессе разворота, и развернутом втором положении, полученном из исходного поворотом измерительной оси акселерометра на 180° вокруг оси, направленной вдоль маятника чувствительного элемента, с реверсом выходного сигнала акселерометра в процессе разворота. Вычисляют первый искомый параметр по разности зарегистрированных сигналов в исходном положении и в первом развернутом положении акселерометра. Вычисляют второй искомый параметр по разности зарегистрированных сигналов в исходном положении и во втором развернутом положении акселерометра. А по разности первого и второго искомых параметров вычисляют искомый параметр. Устройство, реализующее способ содержит вилку 4 и рамку 5, последняя выполнена сложной формы. Внешняя поверхность рамки 5 образована сферой, усеченной плоскостями 11. 2 с.п.ф-лы, 1 з.п.ф-лы,6 ил.

СО103 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

<,9 ЯО

А1

j53)5 С 01 Р 21/30

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И. ОТКРЫТИЯМ (21) 4301505/24-10 (22) 04.09,87 (46) 23.04.90, Бюл. 11 15 (72) С.Ф.Коновалов, А.А,Трунов., Г,И.Новоселов, А,В,Полынков, В,А,Бабников, В.П.Власов, Г,К.Ермолаев и А.Д,Дозоров (53) 531.768(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

528510., кл. G Ol P 21/00, 1974.

Коновалов С,Ф, и др. Измерение вибрационных погрешностей линейных маятниковых акселерометров на стенде угловой вибрации. — Известия ВУЗов, Приборостроение, 1987, 11» 4, с. 43-49, (54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАЙИЯ ВИБРОУСТОЙЧИВОСТИ МАЯТНИКОВОГО АКСЕЛЕРОИЕТРА И

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУП1ЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к приборостроению, в частности к способам испытания измерителей линейных ускорений.

Способ исследования виброустойчивости маятникового акселерометра, заключающийся в задании виброускорения и регистрации выходных сигналов

2 с акселерометра, установленного на столе вибростенда в исходном положении и в развернутом первом положении, полученном из искоднсго поворотом измерительной оси акселерометра на, 180 вокруг оси подвеса маятникового чувствительного элемента, с реверсом выходного сигнала акселерометра в процессе разворота, и развернутом втором прложении, полученном из исходного поворотом измерительной оси ако селерометра на 180 вокруг оси, направленной вдоль маятника чувствительного элемента, с реверсом выходного сигнала акселерометра в процессе разворота. Вычисляют первый искомый параметр по разности зарегистрированных сигналов в исходном положении и в первом развернутом положении акселерометра. Вычисляют второй искомый параметр по разности зарегистрированных сигналов в исходном положении и во втором развернутом положении акселерометра, А по разности первого и второ-.. го искомых параметров вычисляют иско1559295 мый параметр, Устройство, реализующее способ, содержит вилку 4 и рамку 5, последняя выполнена сложной формы.

Изобретение относится к приборостроению, в частности к способам испытания измерителей линейных ускорений линейных маятниковых акселерометров, Цель изобретения — повышение информативности способа исследования виброустойчивости (испытания на вибI роустойчивость) маятникового акселерометра.

На фиг,1-3 представлен исследуемый акселерометр. и вид выходных сигналов акселерометра; на фиг,4-6 кон- 2< структивная схема устройства, реализующего предлагаемый способ, На фиг.1а представлен исследуемый акселерометр 1 с осями (, $ закреп" ленный с помощью приспособления 2 на 25 столе 3 вибростенда.

На фиг.16 представлен вид выходно-. го сигнала, соответствующий данному расположению (положение Х) на столе вибростенда, содержащего следующие сос тавляющие:

Д а — методическая погрешность, вызванная угловыми колебаниями и поступательными перемещениями стола вибростенда в положение I акселерометра; а — методическая погрешность, вносимая регистрирующей аппаратурой

Ьа — собственная погрешность ис-. следуемого акселерометра без состав- 4О ляющей, величина которой не зависит от направления (от знака направления) оси подвеса маятникового чувствительного элемента

Ф

Д ас — составляющая собственной 45 вибрационной погрешности акселерометра, величина которой зависит от знака направления оси подвеса Ц3 прибора.

На фиг.2а представлен исследуемый акселерометр на столе вибростенда в положении ХХ, полученном в результате разворота оси прибора из положения

Х вокруг оси $ на 180, На фиг.3а представлен исследуемый акселерометр на столе вибростенда в

5S положении ХХХ, полученном в результате разворота оси f прибора из положения I.. вокруг оси на 180

Внешняя поверхность рамки 5 образована сферой, усеченной плоскостями 11, 2 с. и 1 з.п. ф-лы, .6 ил, На фиг,26 и Зб представлен вид выходных сигналов акселерометра с соответствующими составляющими для случа-. ев расположения акселерометра на столе вибростенда в положениях II u III соответственно, Предлагаемый способ. реализуется следующим образом.

Исследуемый акселерометр устанавливают на столе вибростенда в исходное положение, предположим в положение I (фиг,1а), В этом положении выходной сигнал акселерометра имеет следующие составляющие (фиг.16)! -g— составляющую, определяемую ускорением силы тяжести земли а также составляющие +Дав„ +Аао, +» в +Дас, Акселерометр разворачивают иэ исходного положения Т в положение II поворотом оси вокруг оси подвеса о на 186 (фиг.2а), При этом выходной сигнал прибора реверсируют. В положении II выходной сигнал исследуемого акселерометра имеет. составляющие -g, +Вас„ +Да (фиг,26), так как изменилось направление оси и одновременно произведен реверс выходного сигнала, и составляющие -а . и -Да вследствие реверса выходноМ с го акселерометра.

Исследуемый акселерометр развррачивают из исходного положения I в положение III поворотом оси g вокруг оси на 180 (фиг.3a). Выходной сигнал в этом положении акселерометра также реверсируется и содержит при этом составляющие (фиг.36) -g, +да ц

+Да, так как изменилось направление оси (и одновременно произведен реверс выходного сигнала прибора, и составляющие -ha так как произведен реверс выходного сигнала прибора, и +11а, так как произведен реверс выходного сигнала акселерометра и одновременно изменилось направление оси подвеса ЦЭ акселерометра.

Разность выходных сигналов исследуемого акселерометра в положениях

Х и II равна 2(Дас+Дас ), а в положениях Х и III позволяет найти собственную вибрационную погрешность ас

59295 6

30 ским допуском на акселерометр..

После операций по установке исследуемого акселерометра в рамке 5 предлагаемого устройство устанавливается на вибростенце, и осуществляются операции исследования виброустойчивости. При этом устройство позволяет разворачивать исследуемый акселерометр из различных исходных положений при40 бора относительно вектора g как вокруг оси подвеса, так и вокруг оси маятника, Для осуществления этих разворотов выкручиваются штифты 19 и рамка 5 вынимается из вилки 4, Далее

45 производится ее разворот, рамка вставляется в вилку 4 на штифт 20 и закрепляется в вилке штифтами 19.

При использовании второго варианта предлагаемого устройства после про50 ведения операций по установке исследуемого акселерометра в рамке 5 рамка 5 с исследуемым акселерометром устанавливается на столе вибростенда в вилке, изображенной на фиг.6. Далее реализуются. операции исследования виброустойчивости.

Предлагаемое устройство по второму варианту позволяет выбирать в качестве исходного положения при исследо5 l5 исследуемого акселерометра, а вычитание полученных разностей -2(Ьа +ба". ) и 2 b,а - составляющую аа" собстс с венной вибрационной погрешности прибора, Цель изобретения — повьш ение информативностии способа, На фиг,4 и 5 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг.6— схема второго варианта предлагаемого устройства.

Предлагаемое устройство для установки акселерометра на стол вибростенда и разворота измерительной оси прибора состоит из вилки 4 и рамки

5. С помощью вилки 4 устройство кре-. пится болтами 6 на столе 7 вибростенда. Рамка 5 выполнена полой и разъемной и образуется корпусом 8 и крышкой 9, соединяемыми элементами 10, Внешняя поверхность рамки 5 образована сферой, усеченной плоскостями

11, внутренняя поверхность рамки 5 может иметь произвольную форму.

Плоскости, секущие внешнюю сферическую поверхность рамки 5 расположены на одинаковых от центра сферы расстояниях таким образом, что экваториальная плоскость делится осями, перпендикулярными первым секущим плоскостям и проходящими через. центр сферы, на .центральные углы, а плоскости, проходящие через экваториальные оси и полярную ось также делятся . осями, перпендикулярными вторым секущим плоскостям и проходящими через центр сферы на центральные углы, о при этом угол (равен 360 /2n, где

n = --4 форма рамки показана на рисунках фиг.4, 5, 6.

В корпусе 8 и крьппке 9 .рамки 5 имеются цилнндрические или конические отверстия 12, осями которых являются оси, перпендикулярные секущим плоскостям и проходящие через центр сферы. Внутри рамки 5 расположены кронштейн 13, узел микроподачи 14, промежуточный угольник 15, узел микроподачи и 16 и призма 17 для крепления исследуемого акселерометра 18 (имеющего измерительную ось, ось подвеса ЧЭ и ось, направленную вдоль маятника $). Рамка 5 крепится в вилке

4 двумя подвижными штифтами 19 и одним неподвижным 20. В крьппке 9 имеется противовес 21.

Устройство по второму варианту имеет ту же самую рамку 5, что и устройство по первому варианту. Вилка

4 крепления рамки на стол вибростенда выполнена в виде полой разъемной сферы, состоящей из основания 22 и крьппки 23, соединяемых элементами 24, В крьппке и основании вилки выполнены сквозными отверстия 25, Предлагаемое устройство работает

10 следующим образом.

Исследуемый акселерометр 18 устанавливается на пластину 17 и производится балансировка акселерометра, При этом балансировка обеспечивает совмещение центра масс Ч3 исследуемого акселерометра с осью разворота рамки 5 в вилке 4, т.е. с осью, проходящей через центр сферы рамки 5, Кроме того, исследуемый акселерометр устанавливается на пластину 17 таким образом, чтобы центр его V3 с центром сферы рамки 5 совпадал с допуском, указанным в конструкторской документации, Таким образом, балансировка акселерометра обеспечивает совмещение центра масс сферы рамки 5; а установка акселерометра на пластине 17 — совмещение центра масс Ц3 акселерометра с с центром сферы рамки 5 с конструктор1559295 павии виброустойчивости любое произвольное положение исследуемого акселерометра относительно вектора g.

Формула изобретения

l, Способ исследования виброустойчивости маятникового акселерометра, заключающийся в том что задают вибЭ 10 роускорение и регистрируют выходные сигналы с акселерометра, установленного на столе вибростенда в исходном положении и в развернутом, полученном из исходного поворотом измерительной оси акселерометра на )80 вокруг оси подвеса маятникового чувствительного элемента, реверсируют выходной сигнал акселерометра в процессе разворота, далее определяют собственную вибрационную погрешность

20 прибора по разности зарегистрированных сигналов, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повьппения информативности за счет выделения со; ставляющей собственной вибрационной погрешности, зависящей от ориен-. тации оси подвеса, после определения собственной вибрационной погрешности задают виброускорение и регистрируют выходные сигналы с акселерометра, установленного на столе вибростенда в исходном положении и в развернутом, полученном из исходного поворотом измерительной оси акселерометра на !

80 вокруг оси, направленной вдоль о 35 маятника чувствительного элемента, реверсируют выходной сигнал и по измеренным величинам определяют составляющую собственной вибрационной погреш- 40 ности, зависящей от ориентации оси подвеса.

2. Устройство для исследования виб роустойчивости маятникового акселерометра, содержащее вилку и рамку с призмой.для крепления исследуемого акселерометра и узлом микропоцачи по двум взаимно перпендикулярным осям, закрепленную в вилке с возможностью разворота вокруг фиксированной оси, о т л. и ч а ю щ е е с я тем

1 что, с целью повьппения информативности,за счет выделения составляющей собственной в ибрационной погрешнос ти, зависящей от ориентации оси подвеса, рамка выполнена в виде корпуса с крьппкой, при этом внешняя поверхность рамки выполнена в виде сферы, усеченной плоскостями, расположенными на одинаковых расстояниях от центра сферы, причем экваториальная плоскость сферы делится на равные центральные углы с экваториальными осями, перпендикулярнь ми первым секущим плоскостям и проходящими через центр сферы, а плоскости, проходящие через экваториальные оси и полярную ось, делятся осями, перпендикулярными вторым секущим плоскостям и проходящими через центр сферы, на равные центральные углы (, в корпусе и крьппке рамки выполнены сквозные цилиндрические или конические отверстия, осями которых являются оси, перпендикулярные секущим плоскостям и проходящие через центр сферы, а центральный угол с = 360 /2n, где п = 2,3,4..., 3, Устройство по п, 2, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона исследования а вилка выполнена в виде полой разъемной сферы, состоящей иэ основания и крышки с выполненными в них сквозными отверстиями в рамке, 1559295

1559295

21 12

Составитель Т,Макарова

Редактор В.Данко Техред- А,Кравчук Корректор Н,Король

Тй раж 441

Заказ 835

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. Ужгород, ул. Гагарина, 101