Акселерометр

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик (11) 618684 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.10.75(21) 2182728/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05 08 78,Бюллетень № 29 (45) Дата опубликования описанияг2.0778, Z (51) М. Кл.

С7 01 P 15/08

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам иэооретений и открытий (53) УДК 53l..768 (088.8)

I,а, /

Минский радиотехнический институт (71) Заявитель (54) А KCE ЛЕ РОМ ЕТР

Изобретение относится к области измерения ускорений, а именно к датчикам, измеряющим ускорения вибраций колеблющихся тел.

Известны акселерометры, содержащие основание, пьезоэлектрический преобразователь и инерционную массу (1).

Наиболее близким по технической с)гцности является акселерометр, содержащий основание, инерционную массу и пьезопреобразователь (2). При измерении ускорений такой акселерометр устанавливается на колеблющуюся поверхность, и на пьезоэлектрический элемент воздействуют различные факторы: перегрузки, температура, влажность, давление, а при измерении ускорения в жидких средах происходит разгерметизация корпуса акселерометра под воздействием кавитации.

Кроме этого, акселерометр имеет малый динамический диапазон измеряемых ускоре; ний, так как нижний уровень диапазона ограничивается паразиткой емкостью кабеля, соединяющего акселерометр с измерительным прибором, наводками на нем и кабельным вибрационным эффектом, а верхний уровень диапазона ограничивается низкой прочностью пьезометрического преобразователя.

Целью изобретения является повышение надежности и расширение динамического диапазона измеряемых ускорений.

Эта цель достигается введением упругого элемента, механически связанного с инерционной массой, основанием и пьезопреобразователем, установленным вне объекта контроля.

На чертеже приведен предлагаемый акселсрометр, обший вид.

Акселерометр имеет упругий элемент 1, основание 2, инерционную массу 3, пьезоэлектрический преобразователь 4, кемрик 5 и корпус 6.

Упругий элемент (звукопровод) 1, напри15 мер, из стальной проволоки закреплен между основанием 2 и инерционной массой 3, а пьзоэлектрический преобразователь 4 крепится на упругом элементе и помещается, например, в корпус 6 прибора.

Для предотвращения явления образования стоячей волны в упругом элементе, которое приводит к уменьшению точности измерений, упругий элемент продолжается после пьезокерамического преобразователя и покрывается кемриком 5, а для уменьшения занимаемого объема в корпусе измерительФор,мула изобретения б г

Составитель I I. Граникова

Тсхред О. Луговая Корректор А. Грипенко

Тираж I 12 Подписное !

ТНИИПИ Государственного комигета Совета Министров СС(Р по делам изобретений и открытий ! !3035, Москва, Ж-35, Раушская наб. д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4. ного прибора упругий элемент свернут в спираль.

Акселерометр работает следующим образом.

Своим основанием акселерометр крепится на исследуемую поверхность объекта контроля. При вибрации поверхности в упругом элементе образуется звуковая (ультразвуковая) волна, амплитуда которой пропорциональна ускорению поверхности. Звуковая волна распространяется по звукопроводу (упругому элементу) и воздействует на пьезоэлектрический преобразователь, который преобразует ее в электрический сигнал. Электрический сигнал поступает в измерительное устройство, а звуковая волна после пьезопреобразователя проходит по упругому элементу с кемриком и затухает в нем.

Удаление пьезоэлектрического преобразователя от объекта контроля исключает воздействие на него внешних факторов, присутствующих в зоне контроля (перегрузки, температуры, влажности, давления), что повышает надежность акселерометра при его эксплуатации. Размещение пьезоэлектрического преобразователя в корпусе измерительного прибора сводит к минимуму длину сосдинитсльного кабеля, имеющего паразитную емкость, снижает влияние наводок и устраняет кабельный вибрационный эффект, что расширяет динамический диапазон измеряемых ускорений в сторону низких значений.

8681

В сторону высоких значений динамический диапазон расширяется за счет более высокой прочности части акселерометра, закрепляемой на исследуемой поверхности (основание, инерционная масса), по сравнению с пьезоэлектрическим преобразователем. В случае разрушения основания или инерционной массы в процессе эксплуатации акселерометра они могут быть заменены без замены пьезоэлектрического преобразователя, что сохраняет работоспособность акселерометра.

l. Акселерометр, содержагций основание, инерционную массу и пьезопреобразователь, 15 отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и расширения динамического диапазона измеряемых ускорений, аскелерометр снабжен упругим элементом, механически связанным с инерционной массой, основанием и пьезопреобразователем, установленным вне объекта контроля.

2. Акселерометр по п. 1, отличающийся тем, что упругий элемент выполнен в виде звукопровода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 418800, кл. G 01 Р 15/08, 1914.

2. llатент США № 3805097, кл. 73 — 497, 1974.