АКСЕЛЕРОМЕТР Российский патент 1998 года по МПК G01P15/08 

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в компенсационных маятниковых акселерометрах, в которых маятник выполнен из кварца.

Известен акселерометр, определяющий ускорения подвижных объектов. Чувствительный элемент акселерометра состоит из двух неподвижных пластин, между которыми посредством платиков установлена третья пластина.

Указанная пластина выполнена в виде кольца, внутри которого расположен диск (маятник), связанный с кольцом двумя перемычками, выполняющими функцию упругого подвеса.

Третья пластина (все ее элементы) выполнены из кварца.

На диске (маятнике) с двух сторон закреплены катушки датчика момента. Эти катушки намотаны на корпуса, выполненные из сплава типа АМГ. Катушки крепят на диске с помощью клея.

Однако, поскольку коэффициенты линейного расширения материалов АМГ и кварца различны (24 • 10^-6 1/град • с и 0,8 • 10^-6 1/град • с), то при температурных перепадах, которым подвергается акселерометр в процессе приемо-сдаточных испытаний и в процессе эксплуатации, в месте соединения каркаса с диском возникают недопустимо большие окружные и радиальные напряжения. Это вызывает либо "выкрошивание" кварца (при наличии толстого слоя клея или неправильного его выбора), либо отклеивание катушек (при малой дозе клея), т.е. техпроцесс требует тщательной подготовки и реализации.

Однако даже в том случае, когда техпроцесс строго выполняется и корпус катушки надежно приклеен к диску и "выкрошивания" кварца не происходит, возникающий повышенный уровень напряжений в местах склейки передается на перемычки подвеса, что ухудшает точность устройства.

Кроме того, с течением времени эти напряжения могут релаксировать, что дополнительно ухудшает точность устройства.

Таким образом, акселерометр, защищенный основным изобретением, имеет недостаточную надежность и точность.

Целью предлагаемого технического решения является повышение точности и надежности устройства.

Указанная цель достигается тем, что в известном акселерометре корпуса катушек датчика момента выполнены в виде одной детали из кварца, установленной симметрично в отверстии маятника и приклеенной посредством фланца к одной из его плоскостей, причем катушки выполнены одним проводом без дополнительной пайки.

Выполнение двух корпусов катушек в виде одной детали, установленной симметрично в отверстии маятника, обеспечивает прочное крепление катушек к маятнику, а выполнение этой детали из кварца позволяет снизить уровень напряжений в клее и в склеиваемых деталях. Кроме того, выполнение корпусов катушек в виде одной детали позволяет выполнить катушки одним проводом и исключить операцию пайки их концов в акселерометре при сборке.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет существенно повысить надежность и точность акселерометра и не нарушает условий стерильности его рабочего зазора.

На чертеже представлено предлагаемое устройство и конструктивное решение крепления катушек.

Акселерометр содержит маятник 1, корпус 2, на котором выполнены одним проводом две катушки 3 датчика момента. Корпус 2 установлен симметрично в отверстии маятника 1 и посредством фланца 4 приклеен к одной из плоскостей маятника 1.

Благодаря тому, что обе склеиваемые детали (1 и 2) выполнены из кварца, в местах склейки практически будут отсутствовать напряжения, что повышает надежность конструкции и существенно снижает влияние момента тяжения на упругий подвес маятника.

Как показали проведенные расчеты, предлагаемое техническое решение позволяет повысить точность в 1,5 раза, а надежность примерно на 10% (количество приборов, отказывающих из-за некачественной склейки корпусов катушек к маятнику).

Использование: в авиационном приборостроении, в частности в акселерометрах. Сущность изобретения: акселерометр содержит выполненный из кварца маятник 1, две катушки 3, датчика момента, выполненные на корпусах 2 одним проводом. Корпуса 2 катушек 3 выполнены в виде одной детали из кварца. 1 ил.

Акселерометр, содержащий корпус, подвижную часть, подвес подвижной части, дифференциальный емкостной датчик смещения, неподвижные пластины которого размещены на корпусе по обеим сторонам подвижной части, а подвижные пластины закреплены на подвижной части на обращенных к неподвижным пластинам сторонах, токоподводы, усилительно-преобразовательный блок, выходы которого соединены с неподвижными пластинами емкостного датчика, блок питания емкостного датчика, две дополнительные, электрически соединенные друг с другом неподвижные пластины, расположенные по обеим сторонам подвижной части и подключенные к блоку питания емкостного датчика, при этом подвижные пластины электрически соединены друг с другом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и точности, корпуса катушек датчика момента выполнены из кварца в виде одной детали с фланцем, установленной симметрично в отверстии маятника и приклеенной по фланцу к одной из плоскостей маятника, причем катушки выполнены одним проводом.