Маятниковый датчик ускорений

 

Изобретение относится к измерительной технике и приборам управления. Цель изобретения - повышение точности и расширение диапазона измерений датчика ускорений. Введение центральной вертикальной стойки для крепления пружин на оси 2 основного маятника и груза 11, расположенного выше этой оси и закрепленного на боковых стойках дополнительного маятника 4, обеспечивает уменьшение углов отклонения основного маятника от вертикали за счет возросшего противодействия дополнительного маятника. При этом расширяется диапазон измерений при сохранении линейной характеристики и минимальных габаритов датчика. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COLIHAËÈÑÒÈ×ЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

П9) SU (11) 2 А1 (51) 5 G 01 Р 15/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

40 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АЮТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (21) 4282059/24-10 (22) 13.07.87 (46) 07.06.90. Бюл. 11s 21 (72) Б.Ш.Шефтель (53), 531.768(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

l1s 1312387s кл. б 01 С 9/12, )987.

Авторское свидетельство СССР

11 10f2146s кл . G 01 P 15/08,1983. (54),МАЯТНИКОВЫЙ ДАТЧИК УСКОРЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и приборам управления. Цель изобретения — повышение точности и расширение диапазона изме2 рений датчика ускорений. Введение центральной вертикальной стойки для крепления пружин на оси 2 основного маятника и груза 11, расположенного выше этой оси и закрепленного на боковых стойках дополнительного маятника 4, обеспечивает уменьшение углов отклонения основного маятника от вертикали за счет возросшего противодействия дополнительного маятника. При этом расширяется диапазон измерений при сохранении линейной характеристики и минимальных габаритов датчика.

2 ил.

1569726

Изобретение относится к измери тельной технике и приборам управления.

Цель изобретения — повышение точ5 ности и расширение диапазона измерений датчика ускорений.

На фиг. 1 изображен датчик ускорений, поперечный разрез; на фиг.2 то же, при наличии ускорения. 10

Основной маятник 1 подвешен в заполненной демпфирующей жидкостью цилиндрической полости корпуса датчика на оси 2, с которой он жестко соединен. В нижней части основного маятни- 1,5 ка 1 параллельно оси 2 установлена дополнительная ось 3, на которую опирается дополнительный маятник 4,центр массы которого выше оси 3.

Дополнительный маятник 4 упруго связан с основным маятником двумя пружинами 5, Концы пружин 5 закреплены на стойках 6 и центральной стойке винте 7, ввернутом в ось 2. Винт 7 закрепляет на оси 2 корпус резистивного 25 элемента 8 — датчика положения дополнительного маятника относительно основного маятника, контактная поверхность которого расположена в плоскости качания маятников и имеет форму дуги с радиусом, равным ее расстоянию до дополнительной оси 3. Резистивный элемент представляет проволочное сопротивление, имеющее выводы по концам.

На стойке 6 укреплены при помощи планки 10 упругий токосъемник 9 и провод к нему, который подведен Через центральное отверстие к дополнительной оси 3. Этот привод, а также провода от резистивного элемента выводятся

40 из полости через полую часть оси 2 (не показана).К концам боковых стоек 6 укреплен груз 11.

Датчик работает следующим образом.

При отсутствии горизонтального

45 ускорения система иэ маятника 1 и маятника 4 с грузом 11 висит верти-. кально. При этом пружины 5 удерживают дополнительный маятник 4 и груз 11 в вертикальном положении.

Наклоны объекта не вызывают откло- 50 нений маятников 1 и 4 от вертикали, так как радиальные и торцовые зазоры этих маятников и груза 11 со стенками полости больше пограничного слоя жидкости. При наличии горизонтального 55 ускорения основной 1 и дополнительный 4 маятник с грузом 11 отклоняются от вертикали в сторону, противоположную ускорению, поворачиваясь на углы р (основной маятник) и р — (дополнительный). Основное усилие от ускорения инерционной массы дополнительного маятника 4 и груза 11 передается через пружины 5 на ось ?, а значительно меньшее усилие — на ось 3, так как общий центр масс дополнительного маятника 4 и груза ll расположен вблизи оси 2, При этом возникает момент относительно оси 2, противодействующий отклонению основного маятника 1 и уменьшающий его угол р .

При повороте дополнительного маятника 4 относительно основного маятника 1 на угол а(токосъемник 9, соприкасаясь с контактной поверхностью резистивного элемента 8, поворачивается на тот же угол, изменяя рабочее сопротивление резистора.

При уменьшении величины ускорения дополнительный маятник 4 и груз !1 под действием разности усилий пружин 5 возвращаются к исходному положению, а затем по инерции наклоняются в противоположную сторону, опережая основной Маятник, благодаря большей частоте колебаний.

Таким образом, .закрепление груэа 11 на стойках 6 дополнительного маятника 4 способствует увеличению момента инерции дополнительного маятника при сохранении габаритов датчика, а также уменьшению частоты колебаний дополнительного маятника и углов отклонения обоих маятников.

Уменьшение углов отклонения маятников позволяет расширить диапазон измерений ускорений в сторону малых измерений и повысить точность датчика при его малых габаритах.

Ф о р м у и а и з о б р е т е н и я

Маятниковый датчик ускорений, содержащий корпус, основной маятник, подвешенный к корпусу на оси, упруго связанный с ним дополнительный маятник, подвешенный на дополнительной оси, которая установлена в основном маятнике параллельно его оси и ниже центра масс дополнительного маятника, и датчик положения дополнительного маятника относительно основного маятника, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерений, он снабжен двумя боковыми стойками, Со с тав итель А. Полынко в

Техред М.Дидык Корректор M.Максимишинец

Редактор И.Шулла

Заказ )445 . . Тираж 448 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и р иям и отк ытиям при ГКНТ СССР

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

П оиэводственно-издательский комбинат -ат

"Патент". r Ужгород, ул. Гагарина, 101

P центральной стойкой и грузом, а корпус заполнен демпфирующей жидкостью, причем боковые стойки закреплены на дополнительном маятнике, центральная стойка закреплена на оси основного маятника, к дополнительному маятнику на его боковых стойках прикреплен

69726 груз, расположенный над осью основного маятника, а упругая связь основно"

ro и дополнительного маятников выполнена в виде двух пружин, расположенных выше оси основного маятника и соединенных с боковыми стойками и центральной стойкой,