Устройство для градуировки линейных акселерометров Советский патент 1989 года по МПК G01P21/00 

Изобретение относится к метрологии и может быть использовано в измерительной технике для градуировки датчиков ускорения или датчиков давления, работающих в условиях импульсного нагружения.

11елыо изобретения является расширение ;yfana3OHa вocпpoизвoди DзIX постоянных ускорений до значений с обесиечение защиты от вибропомех и плавного успокоения подвижных элемент о п ,

На фиг. I показано устройство-, на ;фиг. 2 - узел I на фиг.1.

Сообщающееся вертикальный 1 и горизонтальный 2 цилиндры заполнены жидкостью, напрршер водой. Падающий груз 3 с установленным на нем градуируемым акселерометром 4 размещен в полости вертикального цилиндра и соединен с его поршнем 5,. имеющим в нижней части полуоткрытую полость, ограниченную коническимл боковыми cтeнкa ЯI, Поршень горизонтального цилиндра 6 поджат к упору пружиной 7 с помощью подвижного механизма 8, Полость горизонтального цилиндра разделена перегородкой 9 с отверстиями 10 и клапанами 11, в ней установлен сил.оизмеритель 12 со штоком 13, взаи- модействуюищм с поршнем 6, На сило- измеритель 12 наклеивается тензометр 14, а на стенку полости горизонтального цилиндра устанавливается датчик давления 15.

Устройство работает следующим образом.

При удалении чеки 16 поршень 5 вместе с грузом 3 приходит в движение и ударяется о поверхность жидкости. Рабочее отрицательное ускорение поршня, передаваемое акселерометру, создается силой давления жидкости, регулируемое силой поджатия поршня 6. В начальной фазе взаимодействия поршня 5 с жидкостью лшдкость постепенно сжимает воздух в полости поршня, чем обеспечивается плавное повьшение прикладываемой к поршню силы, а сле довательно, плавное нарастание ускорения, действующего на акселерометр, чем исключается вибропомеха. При повышении давления жидкости в горизонтальном цилиндре клапаны перегородки 9 открываются, чем обеспечивается подъем давления на поверхности поршня 6. Когда сила давления жидкости сравняется с силой поджатия

ПРУЖ1-П1Ы, поршень 6 отойдет от упора. Поскольку ход предварительного поджатия пружины 7 задается существенно больше, чем рабочий ход поршня 6, сила поджатия поршня практически не изменяется при его рабочем перемещении, чем обеспечивается поддержание постоянного давления жидкости и постоянного ускорения акселерометра. Сила поджатия поршня 6 предварительно контролируется снлоизмерителем 12, который вводится во взаимодействие с поршнем 6 посредством штока 13, Измерение усилия поджатия ПРОВОД1- ТСЯ с

помощью тензометра 14,, показания с которого записываются иа регистраторе. Датчик давления может быть гра- дуируеь{ым или служить контрольным прибором, дублирующим силоизмеритель, После израсходования грузом 3 своей кинетической энергии поршень под действием давления жидкости начинает двигаться вверх,давление в жидкости падает, клапаны закрывают перегородки, препятствуя резком возврату поршня 6 в начальное положение и подскоку груза 3, Плавный подход поршня к упорам происходит благодаря медленному перетеканию жлдкости через открытия 10 перегородки.

При постоянном ускорении а время торможения поршня 5 (длительность градуировки) и его ход х связаны формулой

х

at

При этом ход поршня 6 X. равен

X

i-sT

I где S J - площадь поршня 5

и S, площадь поршня б, что следует из сохранения объема жидкости.

П, где 1 „ X, Да Поскольку

код предварительного поджатия пружины, а л а изменение ускорения, получим зависимость хода поджатия пружинь от площадей поршней и параметров градуировочной нагрузки в виде

1

2s, П

Величина П обозначает относительное отклонение уровня ускорения при

градуировке от постоянного значения, происходящее из-за отхода поршня 6 от упора и дополнительного сжатия пружины. Задавая нужное время градуировки, уровень ускорения и допустимое отклонение получим соотношением между площадями поршней и ходом предварительного поджатия пружины.

Формула изобретения

1, Устройство для градуировки линейных акселерометров, содержащее два цилиндра, заполненных жидкостью и 15 сообщающихся между собой, в одном из которых размещен поршень с закрепленным на нем грузом, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона воспроизводимых уско- 20 рений, в него введены последователь

но размещенные в другом цилиндре, который расположен горизонтально, силоизмеритель, шток, второй поршень и пружина, с помощью которой второй поршень поджат к штоку, а также датчик давления, закрепленный на стенке горизонтального цилиндра, причем цилиндр с грузом и поршнем расположен вертикально, на верхнем торце груза закреплен градуируемый акселерометр, а нижняя часть поршня выполнена в виде обратного конуса.

I

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения точности за счет снижения вибропомех, в него введена располозкен- ная в горизонтальном цилиндре перегородка с клапанами и отверстиями, через одно из которых пропущен шток.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам для градуировки акселерометров. Целью изобретения является расширение диапазона воспроизводимых ускорений и повышение точности за счет снижения вибропомех. Устройство содержит два сообщающихся между собой заполненных жидкостью цилиндра 1 и 2, один из которых расположен вертикально, а другой - горизонтально. В вертикальном цилиндре 1 расположены закрепленные друг над другом поршень 5 с конусообразной нижней частью, груз 3 и градуируемый акселерометр 4. При расфиксации груз 3 вместе с поршнем 5 и акселерометром 4 падает и ударяется о поверхность жидкости. Давление жидкости, создаваемое ударом передается через жидкость в горизонтальном цилиндре 2 расположенному в нем поршню 6. При этом ослабляется осуществляемая пружиной 7 сила поджатия поршня 6 через шток 13 к силоизмерителю 12, которая регистрируется тензометром 14. Для дублирования показаний силоизмерителя 12 служит датчик давления 15, закрепленный на стенке горизонтального цилиндра 2. Для плавной регулировки нарастания давления служит перегородка 9 с отверстиями и клапанами, чем обеспечивается снижение вибропомех. 1 ил.

ю