Устройство для определения термочувствительности акселерометра в ударном режиме Советский патент 1986 года по МПК G01P21/00 

Изобретение относится к испытательным стендам и может быть исполь зовано для исследования объектов в условиях комплексного воздействия г факторов внешней среды и ударньк нагрузок „ Цель изобретения - повышение точности определения термочувствительности акселерометров в ударном режиме и упрощение конструкции устройства. На фиг.1 показано предлагаемое устройство, общий вид. Устройство содерхсит основной 1 и дополнительный 2 стержни,, в дополни тельном стержне 2 выполнена термокамера 3, в полости которой установлен термоэлемент 4, акселерометр 5, на корпусе которого установлен холодиль ник 6, содержащий полость 7 с термоэлементом 8, термоизолирующую прокладку 9, терморезисторы 10 и 11 и упругие связи 12. Устройство работает следующим образом. Исследуемый акселерометр 5 устана вливают на рабочий торец дополнитель ного стержня 2. На корпус акселерометра 5 устанавливают холодильник 6 и фиксируют его с помощью упругих связей 12. Температурный режим испытания акселерометра задают с помощью термоэлементов 4 и 8 путем изменения направления и силы тока в них. При последовательном включении термоэлементов 4 и 8 полости термокамеры 3 и холодильника 7 имеют одинаковую температуру и акселерометр испытываетс в изотермическом режиме. При встречном включении термоэлементов 4 и 8 они имеют разную температуру и акселерометр испытывается в динамическом режиме. Температуру рабочих торцов дополнительного стержня 2 и холодиль ника 6 измеряют посредством терморезисторов 10 и 11. В динамическом режиме на акселеро метр 5 действует разность температур йТ Т, - Т (где Т, - температура основания акселерометра, равная температуре торца дополнительного стерж ня 2j т„ - температура холодильника 6) Разность температур дТ представляет собой градиент температур, действующий по всему объему акселерометра И вызьшающий в пьезоматериале пироэлек трические заряды. Сигнал пироэлектри ческих зарядов проявляется в виде до полнительной температурной погрешно112 сти акселерометра. Для выявления этой погрешности на акселерометр воздействуют нормированным ударным импульсом ускорения. Импульс ускорения создает в дополнительном стержне 2 волну сжатия, которая через корпус акселерометра трансфор1 руется в холодильник 6 и, отражаясь от его свободной поверхности, создает волну растяжения, которая движется в обратном направлении и, дойдя до границы контакта, вызывает отскок холодильника 6 от корпуса акселерометра 5. В момент отскока холодильника 6 градиент температуры по объему акселерометра становится равнь нулю. Таким образом, в момент ударного нагружения акселерометр получает скачок температуры бТ Т, - Т . По результатам испытаний строят график изменения чувствительности акселерометра в функции динамического градиента температуры. В дальнейшем, график используется для коррекции показаний акселерометра при испытаниях изделий на комплексные воздействия ударных нагрузок и температуры. На фиг.2 приведены графики зависимости чувствительности акселерометра от градиента температуры в изотермическом (кривая 1) и динамическом (кривая 2) режимах, полученные с помощью предлагаемого устройства. Ударный импульс ускорения равен 1500 ед. (g), его длительность равна 100 МКС. Анализ графика показывает, что изменение чувствительности акселерометра в динамическом режиме примерно в 2 раза вьппе, чем в изотермическом и составляет 3,0 пКул/ С. Паспортное значение температурного коэффициента чувствительности акселерометра равно 40 /С, что с учетом основной чувствительности акселерометра, равной 0,04 пКул/g, составляет величину 1,6 пКул/°С. Увеличение коэффициента температурной чувствительности в динамическом режиме объясняется тем, что акселерометр паспортизовался в изотермическом режиме, который не учитывает погрешность в результате пироэффекта. Формула изобретения Устройство для определения термочувствительности акселерометра в . ударном режиме, содержащее основной и дополнительный стержни, термокамеру и холодильник с нагревателем, о т личающе.еся тем, что, с целью повышения точности, в него введен дополнительный нагревательj установленный в термокамере, холодильник за-5 креплен на корпусе акселерометра, а термокамера выполнена внутри дополни126721 тельного стержня, причем оба нагревателя вьтолнены в виде термоэлектрических элементов, а основной и дополнительный стержни соединены между собой через прокладку из теплоизолирующего акустически прозрачного материала.

Изобретение относится к испытательным стендам и позволяет повысить точность определения термочувствительности акселерометров в ударном режиме. Внутри дополнительного стержня 2, соединенного с основным стержнем 1 через теплоизолирующую прокладку 9, выполнена термокамера 3, в которой установлен дополнительньй нагреватель в виде термоэлемента 4. Температурный режим исследования акселерометра 5 задается путем изменения направления и силы тока в термоэлементах 4 и 8. Температуру рабочих торцов стержня 2 и холодильника б, закрепленного на корпусе акселерометра с помощью упругих связей 12, измеряют терморезисторами 10 и 11. 2 ил. сл SD file, f