Электрокинетический датчик ускорения Советский патент 1986 года по МПК G01P15/08 

Изобретение относится к измерительной технике,, в частности к устройствам для измерения ускорения, и может быть использовано в система автоматики, навигационных системах, системах сейсмологии и акустики.

Целью изобретения является повышение точности измерения за счет измерения полного модуля ускорения при его отклонении от оси чувстви- тельности датчика.

На чертеже представлена схема электрокинетического датчика ускорения о

Датчик содержит корпус 1, разде- ленньш пористой перегородкой 2 на две камерЫ; в которых установлены электроды 3 и которые заполнены рабочей лсидкостью 4, Обе рабочие камеры 5 выполнены коническими« В торцах камер установлены компенсаторы 6 объема и мембраны 7, при этом кажд мембрана выполнена в виде части сферической поверхности, центр которой совпадает с центром поверхности пористой перегородки.

Электрокинетический датчик работает следующим образом.

При воздействии ускорения по оси чувствительности датчика на порис- той перегородке 2 возникает перепад давления и происходит переток рабочей жидкости 4 через пористую перегородку 2. На электродах 3 появляется разность потенциалов, обусловлен ная электрокинетическим эффектом и пропорциональная модулю ускорения.

Сферические поверхности мембран при малом ускорении являются практически жестким|1. Поэтому компенсация изменения объема рабочей жидкости при перетоке рабочей жидкости из камеры в камеру под воздействием измеряемого ускорения обесиечива- ется компенсаторами 6 изменения Объема. В качестве таких компенсато ров применены сильфоны. Возможны и другие варианты выполнения компенсаторов объема (например, в виде гофрированных мембран при сохране5

5 0

0 с;

0

нии сферической поверхности всей мембраны).

При воздействии ускорения не по оси чувствительности датчика, но в пределах угла конуса рабочих камер выходной сигнал датчика пропорционален полному модулю измеряемого ускорения, так как в этом случае высота столба рабочей жидкости, создающего перепад давления на пористой перегородке, остается неизменной и равной радиусу сферы мембраны.

Таким образом, электрокинетический датчик ускорения со сферическими мембранами обеспечивает измерение полного вектора ускорения в пределах угла конусности рабочих камер. Такое конструктивное выполнение датчика повьшает точность измерения ускорения, расширяет область применения датчика и снижает требования к его установке в более сложной аппаратуре, что особенно важно при эксплуатации датчика в нестационарных условиях.

Формула изобретения

Электрокикетический датчик ускорения содержащий заполненный полярной рабочей жидкостью корпус, разделенный пористой перегородкой на две камеры,.в торцах которых установлены мем- браны5при этом стенки каждой камеры выполнены конической формы, о т - л.и ч а ю щи и,с я тем, что, с целью повыщения точности измерения за счет измерения полного модуля ускорения при его отклонении от оси чувствительности датчика, в него введены дополнительные упругие ком- пенсаторы изменения объема рабочей жидкости, каждый из которых одним торцом прикреплен к корпусу, а другим - к мембране, при этом мембраны выполнены в виде сферы, центр которой совпадает с центром пористой перегородки.

Изобретение может быть использовано в системах автоматики, навигационных системах сейсмологии и акустики. Целью изобретения является повышение точности измерения за счет измерения полного модуля ускорения при его отклонении от оси чувствительности датчика. При возникновении ускорения по оси Чувствительности датчика через пористую перегородку 2, разделяющую корпус 1 на две камеры, под действием перепада давления происходит переток рабочей жидкости 4. На установленных в камерах электродах 3 возникает разность потенциалов, пропорциональная модулю ускорения. В торцах камер установлены мембраны 7, выполненные в виде сферы, центр которой совпадает с центром поверхности пористой перегородки, и обеспечивающие измерение полного вектора ускорения в пределах угла конусности рабочих камер. Компенсацию изменения объема рабочей жидкости при перетоке ее из одной камеры в другую обеспечивают компенсаторы изменения объема 6, выполненные, например, в виде сильфонов, одним торцом прикрепленные к корпусу, а другим - к мембране. 1 ил. § (Л