Гидростатический акселерометр

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 2906 78 (21) 2638433/18-10 (51) М. КЛ. с присоединением заявки йо (23) Приоритет

С 01 P 15/08

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытии

Опубликовано 05.0530, Бюллетень Мо 17 (53) УДК 5З1. .788 (088.8) Дата опубликования описания 05,05.80 (72) Авторы изобретения

И.А Горенштейн, С.Ю. Иванов и И. В.корольков

Московское ордена Ленина и ордена Трудового Красного

Знамени высшее техническое училище им. F."-. Баумана (71) Заявитель (54) ГИДРОСТАТИЧЕСКИЯ АКСЕЛЕРОМЕТР

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено для измерений ускорений.

Изнестны гидростатические акселерометры, содержащие частотные

5 датчики давления, присоединенные к концам канала, выполненного в виде многовитковой катушки заполненной однородной жидкостью, а также вычислитель и терморегулятор (1). Разностный сигнал с двух датчиков давления пропорционален угловому ускорению, а суммарный сигнал с этих датчиков используется для регулирования .температуры 15 акселерометра терморегулятором.

Недостатком указанного датчика является относительно большая погрешность измерения, а также большое время готовности, обусловленные рабс- 2Q той терморегулятора.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является гидростатический акселерометр, содержащий заполненный жидкостью 25 канал и частотные датчики давлений на концах этого канала,roåäèíåèíûå с вычислителем (2).

Канал выполнен в виде многовитковой катушки и заполнен двумя

30 несмешинающтжися и нензаимодействующими жидкостями различной плотности.

Разностный сигнал с двух частотных датчикон,давления соответствует действующим относительно осей чувствительности акселерометра как угловому, так и линейному ускорениям.

Для измерения отдельно либо углового, либо линейного ускорения используют дна различно ориентированных в пространстве акселерометра и необходимую обработку их сигналов.

В жидкости, заполняющей канал и полости датчиков давления, создано некоторое начальное давление Р, которое терморегулятором поддерживается постоянным.

Сигналом управления терморегулятором является отклонение суммы частот выходных сигналов датчиков давления от некоторого постоянного значения частоты.

Недостатками данного акселерометра янляются относительно большое время готонности, обусловленное инерционностью терморегулятора, и погрешность измерения из-за неидентичности характеристик датчиков и изменений этих характеристик под действием внешних возм шений (температуры, 732750

ИИПИ Заказ 1730/35 раж 1019 Подписное времени и т.д.), Кроме того, в случае нелинейной характеристики датчиков .давления, что имеет место при использовании частотных датчиков, даже при стабилизации суммы выходных сигналов таких датчиков, при действии, измеряемой величины (ускорения) изменяется рабочая точка Р на характеристиках датчиков, а это приводит либо к дополнительным погрешностям, либо к ycno>r

Целью изобретения является уменьшение времени готовности и повышение точности прибора путем компенсации температурной погрешности.

Эта цель достигается введением дополнительного датчика давления, установленного в середине канала с жидкостью, симметрично относительно его концов, и соединенного со входом вычислителя.

На чертеже представлена схема гидростатического акселерометра.

Он содержит канал 1, выполненный в ниде многовитковой катушки, причем каждый виток заполнен разнородными

- несмешивающимися жидкостями, два частотных датчика давления 2, пристыкованных к концам канала 1, дополнительный частотный датчик давления 3 и сильфон 4, установленные в середине 5 канала симметрично отно сительно его половин, вычислитель 6, соединенный с выходами частотных датчиков давления 2 и 3.

Акселерометр работает следующим образом.

При действии относительно оСи чувствительности ускорения на концах канала 1 возникает разность давлений л P относительно некоторого начального давления Р С помощью частотных датчиков давления 2 эти давления Ро+ лР H Р— д P преобразуются в электрические сигналы, которые подаются на вычислитель 6. Дополнительный датчик давления 3 измеряет давление 1 и подает сигнал также на вычислитель, причем этот сигнал не зависит от действующего ускорения.

При изменении температуры канала сильфон 4 компен сирует расширение жидкости, при этом изменяется на.чальное давление Р« что регистрируется дополнительным частотным датчиком 3, показания. которого не зависят от ускорения, и в виде электрического сигнала подается на вычислитель 6. Выбором соответствующего алгоритма обработки, достигается независимость выходного сигнала от неидентичности характеристик частотных датчиков 2, от температуры и времени.

В данном случае описана конструкция гидростатического акселерометра с каналом в виде многовитковой катушки, при этом акселерометр измеряет как линейные, так и угловые ускореЩ ния. Возможен вариант гидростатического акселерометра с каналом в виде прямолинейной трубы. При этом акселерометр будет измерять только линейные ускорения, действующие

25 вдоль оси канала.

Формула изобретения

Гидростатический акселерометр, содержащий заполненный жидкостью канал и частотчные датчики давлений на концах этого канала, соединенные с вычислителем, о т л и. ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности прибора путем компенсации температурной погрешности и уменьшения времени готовности, в йего введен дополнительный датчик давления, установленный в середине канала с жидкостью, симметрично отно. сительно его концов, и соединенный со входом вычислителя.

4О Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9250550, кл. G 01 Р 15/08, 1967.

2. Горенштейн И.A. Гидростатические чатотные датчики первичной информации, М., 1976, с.25-28.

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул. Проектная, 4