Акселерометр

 

««647609" т-оаз Ссввтснмя

C©йиалмстммесння

Рас увпин (61) Дополнительное к авт. свил-ву(22) Заявлено 25.01.77 (21) 2446216/18-10 (51) М. Кл

G» 01 P 15/08 с присоединением заявк⠹—

Государствеаный аюматат

СССР. аа делам аэааретеааа и аткрмтнй

) (N) Приоритет

Опубликовано15.02.79. Бюллетень № 6 (53) гДК 531,768 (088,8) Дата опубликования описания 15.02.79 (72) Автор изобретении

С. А. Аникии (7l) Заявитель (54) АКСЕЛЕРОМЕТР

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения линейных и угловых ускорений.

Известен датчик, предназначенный для измерения только линейных ускорений или только угловых ускорений, содержащий корпус, инерционный груз и первичный преобразователь перемещений (11.

Известный датчик не обеспечивает одновременного измерения линейных и угловых ускорений относительно одной оси чувстви-,ельности, а при совместном использовании требуется точная установка, что усложняет эксплуатацию и снижает точность измерения.

Наиболее близким по технической сущности н достигаемому результату является акселерометр, обеспечивающий одновременное измерение угловых и линейных ускорений; содержащий преобразователи линейных и угловых ускорений, инерционные массы которых связаны с корпусом через упругие элементы, и жидкостной демпфер (2).

В известном акселерометре инерционная масса измерителя угловых ускорений, состоящая из обода, пластин демпфера, ро2 тора и якоря с ферритовыми сердечниками, закреплена на тонкостенном цилиндре, с торцов последний закрыт упругими мембранами с жесткими центрами, на которых закреплены якори преобразователей линейных перемещейий,, Цилиндр и мембраны образуют герметичную полость, заполненную демпфирующей жидкостью.

В известном акселерометре не устранен эффект присоединения нестабильной массы т6 демпфирующей жидкости к инерционным элементам, например изменяется присоединейная масса на пластинах демпфера и стенках тонкостенного цилиндра, что изменяет вес инерционной массы измерителя угловых ускорений и вес демпфирующей жидкости, воздействующей . на мембраны измерителя линейных ускорений.

Кроме того, пластины демпфера инерционной массы измерителей угловых ускорений

2О работают в потоке жидкости с направлением и скоростью, измейяющимися в зависимости от воздействия линейного ускорения, что снижает динамические свойства измерителя угловых ускорений.

647609 .

3

Известная конструкция не устраняет недостатков, прнсу)цих акселерометрам с жидкостным демпфированием, так при воздействия угловых ускорений в результате деформации тонкостенного цилиндра происходит изменение объема внутренней его полости, . заполненной демпфирующей жидкостью, вследствие чего демпфирующая жидкость воздействует на мембраны измерителя линейных ускорений и прогибает их, а в результате перегиба мембран изменяются рабочие зазоры магнитопроводов индуктивных преобразователей и их чувствительность, что влечет погрешность при измерении линейных ускорений.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Для этого в предлагаемом акселерометре инерционная масса измерителя линейных ус- корений вьпвлнена в виде втулок, жестко соединенных между собой, с расположеннымч на них чувствительными элементами преобразователя линейных ускорений, а инерционная масса измерителя угловых ускорений установлена на упругом элементе, закрепленном во втулках инерционной массы измерителя линейных ускорений.

На чертеже показан предлагаемый акселерометр; общий вид.

-Акселерометр содержит корпус„ состоящий из крышек 1, 2 с дисками 3, на "кото -рых закреплены изоляторы 4 с обкладками 5 йервнчного" емкостного преобразователя ли- . нейных ускорений, кольцо 6 с тремя пазами, в них размещены обкладки 7 и 8 емкостйого первичного преобразователя угловых ускорений, инерционную массу преобразователя" линейных ускорений, подвешей11ую в: корпусе на упругих пружинах 9 н состоящую из втулок 10, изоляторов 11 с обкладками 12 первичного преобразователя линейных ускорений, втулок 13, которыми пружины 9 звкреп-: ленй к втулкам 10, стержней 14, жестко сое-.

:диняющих между собой втулки 10, торсиона

15 с упругими шейками, соединенного с втулками 13, ротора 16. первичного преобразо вателя угловых ускоренйй, закрепленного в средней части торсиона 15; и изоляторов 17 с обкладками 18 первичного емкостного преобразователя угловых ускорений, размещенных на лопастях ротора 16. Внутренняя полость корйуса заполнена демпфирующей жидкостью.

Акселерометр работает следующйм образом.

При воздействии на акселерометр углового и линейного ускорений ротор 16 первичйого преобразователя угловых ускорений поворачивается на определенный угол, 3 закручивая упругие шейки торсиона 15, а инерционная масса первичного преобразователя линейных ускорений смещается на определенную величину, деформируя упру гие пружины 9. Угол закручивания торсиона

15 емкостными преобразователями превращается в электрический сигнал, амплитуда которого при известной массе ротора 16 и известной жесткости торсиона 15 прапорцнональна приложенному угловому ускоре-., 4 нию. Линейное перемещение инерционнон массы преобразователя линейных ускорейий также преобразуется емкостнйми преобр азователями в электрический. сигнал, пропорциональный линейному ускорению .

В результате выполнения втулок первич@ ного преобразователя линейных ускорений,: жестко соединенных между собой,. и выпол-" нением крепления торсиона первичного преобразователя угловых ускорений во втулках преобразователя линейных ускорений уменьшается погрешность преобразователя линей25 ных ускорений н повышаются динамические свойства преобразователя угловых ускорений; что соответственно пОвышает точность измерения.

Формула изобретения .1"

Акселерометр,. содержащий инерционные

: массы измецятелей линейных и угловых ускорений, связанные с корпусом через упругие

- js элементы, преобразователи линейных и угло вых ускорений и жидкостной демпфер, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, инерционная масса измерителя линейных ускорений выполнена в виде втулок, жестко соединенных между со4в бой, с расположеннымн яа ннх чувствительными элементами преобразователя линейных ускорений, а инерционная масса измерителя угловых ускорений установлена на упругом элементе, закрепленном во втулках инерционной массы измерителя линейных ускорений.

Источники информации, принятые во вни- . мание прн экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 312205, кл. б 01 P 15/08, 1970.

2. Авторскос свидетельство СССР № 491899, кл. G 01 Р 15/08, 1974, 647609

Составитель Н. Мараховская

Редактор Т. Янова, Техред О. Луговая Корректор А. Кравченко

Заказ 297j37 Тираж j 089 Подписное

Ш(ИИПИ Государственно<о комитета Сонета Министров СССР по делам изобретений и от«рь<тнй! l 3035. Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент» г Уг«город ул Проектная 4