Осевой акселерометр
т ООюзнАя лд т.1
"-СНАЯ
С- А Е
О П
Союз Советскив
Социалистических
Республик ю664103
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Эаявлено0104.77 (21) 2468763/18-10
{53)М. Кл.2 а 01 P 15/08 с присоединением заявки ¹Государственный комитет
СССР по делам изобретений н открытий
Ж (23) Приоритет— (53) УДК
531. 768 (088,8) Опубликовано 25.05.79. Бюллетень Йо19
Дата опубликования описания 2505.79 (72) Авторы изобретения
Ю.Г,Брунштейн, Б.Н.Костенко и R.И.Иволгин (71) Заявитель
1 (54) ОСЕВОЙ AKCEJIEPONETP
-Изобретение касается .измерительной техники и может быть использовано в качестве измерительного преобразователя механических сигналов, в частности линейных ускорений, в электрический сигнал .
Известен электрокинетический осевой акселерометр, содержащий цилиндрический герметичный корпус, заполненный рабочей жидкостью, плунжерную пару и электроды (Il.
Однако зависимость давлений в кольцевом зазоре и коэффициента преобразования от расположения плунжера приводит к значительной погрешности в измерениях.
Известен также электрокинетический акселерометр линейных ускорений," содержащий цилиндрический герметичный корпус, заполненний рабочей жидкостью, цилиндрическую плунжер%ж пару и электроды, вмонтированные в корпус по обе стороны плунжера. Плун- жерную пару в нем составляют внут- ренняя поверхность корпуса и цилиндрическая поверхность плунжера, сопряженные с капиллярным кольцевым зазором. Капиллярный кольцевой зазор плунжерной пары вместе с электродами образует преобразователь расхода ра2 бочей жидкости в электрический сигнал (2) .
Недостатком этого акселерометра также является зависимость давления в капиллярном кольцевом зазоре и коэффициента преобразования от относительного расположения плунжера и корпуса из-за наличия погрешностей изготовления их сопрягающихся поверхностей — некруглости, нецилиндричности и шероховатостй. Эти погрешности:связаны с несовершейством техноло-, гии их изготовления и зернистой структурой строения материала. Перечисленные дефекты снижают разрешающую способность и увеличивают погрешность измерений oceaoto акселерометра вследствие непостоянства гидродинамического сопротивления кольцевого зазора плунжерной пары и неравномерности хода плунжера.
Цель изобретения - повышение разрешающей способности и точности измерений осевого акселерометра.
Это достигается тем, что в осевом акселерометре, в зазоре, образованном внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью цилиндра плунжерной пари, установлен кольцевой преобразователь расхода рабочей жид664103 кости в электрический сигнал. Установкой в зазоре кольцевого преобразовате1Гя"расхода достигается независимость характеристики преобразования и величины давления рабочей жидкости от взаимного расположения плунжера и цилиндра, что и обуславливает пояышенйе точности и разрешающей способнбсти осевбго акселерометра.
Осевой акселерометр представлей на чертеже".
Осевой акселерометр состоит из ® цилиндрического герметичного корпуса 1, заполненного рабочей жидкостью, цлунжерной пары и.преобразователя расхода рабочей жидкости в электрический сигнал. Плунжернув пару 15 составляют полый цилиндр 2, вмонтировайний коаксиально в корпус 1, и плунжер 3, сопряженные с капиллярным зазором. В зазоре, образованном внутренней поверхностью корпуса 1 и наруж-,р ной поверхностьв цилйндра 2 плунжерной пары установлена-кольцевая поляризующая перегородка 4 и электроды 5.tloляризующая перегородка 4 и электроды 5образуют преобразователь расхода рабочей жидкости б в электрический сигнал. Корпус 1, цилиндр 2 и плунжер 3 могут бить изготовлены из стекла. Рабочей жидкостьв б. является ацетон.. Поляризувбtаая перегородка 4 - пористый стеклянный фильтр. электроды 5 изго" тавлйваютСя из химически стойкого металла, например платины. В качестве преобразователя расхода рабочей жидкости в электрический сигнал может быть применен диффузионный электрохи- ®> мический преобразователь. В этом случае рабочей жидкостьв служит электролит окислительно- восстановительной сйстеми, например водный раствор ио"дистого калия с иодом.. 40
Устройство работает следующйм образом.
Под воздействием ускорения, направленйого вдоль оси, плунжер 3 за счет йнерциальных сил перемещается по цилиндру 2. При этом рабочая жидкость б за счет давления, создаваемого поршнем 3, протекает Сквозь пористую перегородку 4, что приводит к появлении разности потенциалов на электродах 5 вследствие электрокине" тического эффекта. Величина этого потенциала определяется расходом рабочей жидкости 6 через перегородку 4, и давлением на нее, т.е. пропорцио6 $ 4 3 (-—
4 нальна действующему ускоренив. Знак потенциала зависит от направления движения плунжера 4, т.е. направления воздействия ускорения. Предложенная конструкция осевого акселеромет- ра позволяет выполнить преобразователь расхода с гидродинамическим сопротивлением значительно превышающим гидродинамическое сопротивление коль/
II цевого зазора плунжерной пары. В этом случае гидродинамическое сопротивление всей системы предопределяется гидродинамическим сОпротивлением преобраэователя расхода. При таком соотношении гидродинамических сопротивлений давление рабочей жидкости б, соэдаваемое плунжером 3 на перегородку 4, будет относительно независимым от гидродинамического сопротивления кольцевого зазора плунжерной пари, следовательно и от неточностей изготовле- ния сопрягающихся поверхностей. Неизменность гидродинамического сопротивления преобразователя расхода рабочей, жидкости б и относительная неэависимость ее давления на пористую перегородку 4 от относительного расположения плунжера 3 и цилиндра 2 позволяет увеличить разрешающую способность и снизить погрешность измерений ocesoro акселерометра.
Установка преобразователя расхода в кольцевом зазоре, образованном внутренней поверхностьв корпуса и наружной поверхностью цилиндра, снижает влияние электрокинетического эффекта, возникающего в кольцевом зазоре плун- . жерной пари, на выходной сигцал.
Формула изобретения
Осевой акселерометр, содержащий цилиндрический герметичный корпус, заполненный рабочей жидкостьв, цилиндрическую плунжерную пару и электроды, о т л и ч а в шийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности и точности измерений, в зазоре, образованном внутренней поверхностьв корпуса и наружной поверхностьв цилиндра плунжерной пары, установлен кольцевой преобразователь расхода рабочей жидкости s электрический сигнал.
Источники информации, принятие во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство ГССР
Р 251943, кл. G 01 P 15/08, 1968.
2. Авторское свидетельство ГССР
Р 508741, кл. G 01 Р 15/08, 1974.
А-4
ЯИИПИ Заказ 2985/43 ираж 1089 Подписное
Филиал ППП Патент, г. Уж город, ул . Проектная, 4
