Устройство для определения установочной резонансной частоты датчиков ускорений Советский патент 1988 года по МПК G01P21/00 

8

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при определении параметров датчиков ускорений.

Цель изобретения - расширение диапазона определяемых резонансных частот.

На чертеже показано устройство для определения установочной peso-

нансной частоты датчиков ускорений.

I

Устройство состоит из рабочего тела 1 в форме шара с установленным на его лыске 2 датчиком 3 ускорений, опирающимся на пластмассовую трубку 4 и подключенным к регистратору 5. Падающий шарик 6 расположен в направляющей трубке 7 с заслонкой 8,

Устройство работает следующим, об- разом.

В колебательной системе датчик 3 ускорений - рабочее тело 1 после отвода заслонки 8 ударом падающего шарика 6 возбуждаются затухающие коле- бания, частота которых, соответствующая резонансной частоте указанной системы fjj , определяется с помощью регистратора 5.

Получе}пюе значение резонансной частоты колебатель 1ой системы датчик ускорений - рабочее тело пересчитывается по формуле

- -

Шрг

1 + П1рл

где f,

- установочная резонансная частота датчика ускорений кГц;

f - низшая резонансная часто- та колебательной системы датчик ускорений - рабочее тело, кГц

т. - масса рабочего тела, г; тд - масса датчика ускорений, г Пластмассовая трубка 4, служащая опорой для колебательной системы датчик ускорений - рабочее тело, не ока- зьгоает на последнюю заметного воздействия из-за малой массы и жесткости.

Значение низшей резонансной частоты свободного датчика ускорений „ определяется известными методами.

При значении установочной резонансной частоты более 70 кГц, которой обладают датчики с малой массой, увеличивается погрешность сравнения различных датчиков с различной массой из-за соизмеримости их масс и

с

Ю

j

20

25

Q

5

0

0

рабочег о тела. Эта погрещность устраняется указанным пересчетом.

Резонансная частота колебательной системы датчик ускорений - рабочее тело может определяться также методом электрического возбуждения датчика ускорений от генератора с наблюдением сигнала с выхода датчика ускорений через согласующее устройство на регистраторе.

В качестве щара могут использовать ся шарики, на которых сошлифовывает- ся лыска, служащая установочным местом для приклеиваемых датчиков ускорений, или изготавливается резьба для датчиков с резьбовым креплением.

Определение установочной резонансной частоты различных датчиков ускорений с использованием шара в качестве рабочего тела позволяет получить стабильно повторяющиеся результаты при установочной резонансной частоте до 120 кГц.

Минимальное значение высоты Ь„,„ 0,8Д рабочего тела до плоскости лыски выбрано на том основании, что при меньшем значении наблюдается заметное снижение низшей .резонансной частоты рабочего тела из-за того, что нару1пение шарообразной формы рабочего тела становится существенным.

Максимальное значение высоты h g рабочего тела до плоскости лыски ограничено минимально допустимым диаметром лыски d, определяемым габаритным размером а опорного торца датчика ускорений и в данном случае совпадающим с ним. Формула ,,.. получена из формулы для определения h, в которой вместо диаметра лыски d поставлен габаритный размер опорного торца датчика ускорений а.

Минимальное значение диаметра шара Д„, 1,25а получено из формулы максимального значения высоты рабочего тела до плоскости лыски в результате постановки вместо h значения мим 0,8Д, так как при минимальном диаметре шара значения hjj, и мии совпадают.

Максимальное значение диаметра шара определяется из выражения, полученного из формулы низшей резонансной частоты шара

Г

1

0. 0 « i;

скорость распростране 1ия

„-1.

31

г.

волн, м с Д - диаметр шара} р 7,8Д9 - плотность стали (U 8,19-10 - модуль сдвига. Резонансная частота шара f принимается равной низшей резонансной частоте свободного датчика ускорений

fд, так как последняя в любом случае ограничивает диапазон определения значения установочной резонансной частоты датчика ускорений, тем более что для большинства высокочастотных датчиков ее значение примерно в 1,5 раза вьппе значения установочной резонансной частоты этого же датчика

Подставляя в формулу f указанные значения и преобразовав ее, получим

Д.

0,84 0,84д

8,19-10

7,849

f.

где fjj - резонансная частота свободного датчика ускорений, кГц.

3925134

Формула изобретения

Устройство для определения устя- новочной резонансной частоты датчиков ускорений, содержащее возбудитель колебаний, рабочее тело и регистратор , отличающееся тем, что, с целью расш фения диапазона Определяемых резонансных частот, рабочее тело выполнено в виде шара с лыской под установочное место датчика ускорений, причем высота h рабочего тела до плоскости лыски выбрана в пределах

0,8D Ь 0,5D (1 + л

а ч

- ру).

I

где а - габаритный размер опорного

торца датчика ускорений, D - диаметр шара, определяемый из выражения

1,25а .D./

о

f - низшая резонансная частота свободного датчика ускорений.

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - расширение диапазона определяемых резонансных частот. В колебательной системе датчик 3 ускорений - рабочее тело 1 после отвода заслонки 8 ударом падающего шарика 6 возбуждаются затухающие колебания, частота которых, соответствующая резонансной частоте, определяется с помощью регистратора 5. Рабочее тело 1 выполнено в виде шара с лыской под установочное место датчика 3 ускорений. 1 ил.