Устройство для воспроизведения инфранизкочастотных гармонических ускорений Советский патент 1991 года по МПК G01P21/00 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для проверки и градуировки низкочастотных линейных акселерометров.

Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей устройства за счет бесконтактного метода отклонения маятника от положения равновесия,

На чертеже показано предлагаемое устройство.

Устройство имеет основание I и аэростатическую поворотную опору, содержащую неподвижную часть 2 и подвижную часть - маятник 3 в виде сферического сегмента большого радиуса, снабженный платформой 4 для крепления исследуемого акселерометра 5 и линейной аэростатической направляющей (на чертеже не показан). Зазор 6 между неподвижной частью и маятникомЗ заполнен газом, подводимым к аэростатической опоре по каналам, проходящим через основание 1, неподвижную часть 2 и линейную аэростатическую направляющую, от источника сжатого газа (на чертеже не показан). На подвижной части установлена одна часть механизма отклонения маятника от положения равновесия, включающая в себя две сообщающиеся между собой камеры 7, установленные на одинаковом расстоянии относительно оси симметрии (Х-Х). Каждая из сообщающихся камер 7 частично заполнена балансировочной жидкостью 8. Между сообщающимися камерами 7 с помощью соединительной трубки 9 последовательно включен регулировочный клапан 10. Другая часть механизма отклонения, установленная на основании 1, содержит две герметичные термокамеры 11 и полупроводниковый тер- момикроохладитель 12, состоящий из определенным образом соединенных между собой элементов, работа которых построе- -на на использовании известного эффекта Пельтье. Рабочие поверхности полупроводникового термомикроохладителя 12, которые подвергаются нагреву и охлаждению, контактируют через тонкий слой термопро- водящей пасты с рабочими поверхностями герметичных термокамер 11, которые также нагреваются и охлаждаются (на чертеже не показаны). Рабочие полости 13 сообщающихся камер 7 и герметичных термокамер 11 связаны между собой соединительными трубками 14 и заполнены газом. Выход фазочувствительного источника 15 постоянного тока подключен к полупроводниковому термомикроохладителю 12. Генератор 16 электрических колебаний подключен одновременно к входу фазочувствительного источника 15 постоянного тока и к

контрольному прибору 17. Измерительный прибор, предназначенный для измерения угла отклонения платформы 4 от горизонтальной плоскости, амплитуды и частоты колебаний маятника 3, на чертеже не показан. Устройство работает следующим образом.

Исследуемый акселерометр 5 закрепляют на платформе 4. Затем подают с генера0 тора 16 электрических колебаний на вход фазочувствительного источника 15 постоянного тока сигнал постоянного уровня, величина которого контролируется прибором 17. В результате этот сигнал вызывает подачу

5 тока на полупроводниковый термомикроо-х- ладитель 12. При этом одна из его рабочих поверхностей нагревается, а другая охлаждается до определенного перепада температур. Тепловая энергия от нагрева0 охлаждения рабочих поверхностей термомикроохладителя 12 через тонкий слой теплопроводящей пасты вызывает нагрев одной и охлаждение другой рабочих поверхностей термокамер 11. Таким образом,

5 давление газа, заполняющего свободные полости 13, в одной из сообщающихся камер 7 возрастает, а в другой падает. Возник- ший в результате перепад давлений в сообщающихся камерах приводит к вытес0 нению балансировочной жидкости 8 из камеры 7 с большим давлением в камеру 7 с меньшим давлением по соединительным трубкам 9 до уравнения давлений газа в камерах. В результате перераспределения

5 масс столбов балансировочной жидкости 8 возникает момент вращения относительно центра подвеса маятника 3, отклоняющий маятник 3, а вместе с ним и платформу 4-с установленным на ней исследуемым акселе0 рометром 5 на заданный угол относительно вектора силы тяжести. Величина угла отклонения маятника 3 от положения равновесия определяется с помощью измерительного прибора (на чертеже не показан). Для изме5 рения величины угла отклонения маятника 3 от положения равновесия необходимо подать с генератора 16 электрических колебаний постоянный сигнал другого уровня, а для изменения знака отклонения - поме0 нять его полярность. Таким образом реализуется статический режим работы предлагаемого устройства.

Для задания динамического режима работы нужно на фазочувствительный источ5 ник 15 постоянного тока подать с генератора 16 электрических колебаний гармонический сигнал, например, синусоидальной формы инфранизкой частоты. В результате давление газа в полостях 13 сообщающихся камер 7, за счет циклического нагрева и охлаждения рабочих поверхностей термокамер 11 полупроводниковым термомикроохладителем 12, будет менятся также циклически, вытесняя поочередно балансировочную жидкость 8 то из одной, то из другой сообщающейся камеры 7 и создавая вокруг центра подвеса маятника 3 момент вращения разного знака.

В итоге испытуемый акселерометр 5, установленный на платформе 4, совершает вместе с маятником 3 гармонические колебания инфранизкой частоты относительно вектора силы тяжести.

Регулировочный клапан 10 обеспечивает, помимо дополнительной возможности регулирования частоты и амплитуды колебаний маятника 3, моделирование сложного колебательного движения маятника 3 относительно вектора силы тяжести, например задание одновременно постоянного угла отклонения и гармонических колебаний.

Формула изобретения

1. Устройство для воспроизведения ин- франизкочастотных гармонических ускорений, содержащее основание, маятник с платформой для крепления исследуемых акселерометров, аэростатическую поворотную опору, механизм отклонения маятника от положения равновесия, измерительный прибор, отлич а ющеесятем, что, с целью

расширения эксплуатационных возможностей за счет бесконтактного метода отклонения маятника от положения равновесия, механизм отклонения маятника от положения равновесия выполнен в виде схемы управления и двух блоков, причем один блок установлен на платформе и выполнен в виде двух частично заполненных балансировочной жидкостью и гидравлически сообщающихся между собой симметрично установленных относительно оси маятника камер, а другой блок установлен на основании и выполнен в виде двух герметичных термокамер и полупроводникового термо- микроохладителя, рабочие поверхности которого жестко контактируют с рабочими поверхностями термокамер, выход термокамер подключен соединительными трубками к заполненным газом полостям сообщающихся камер, а схема управления состоит из фазочувствительного источника постоянного тока, выход которого подключен к полупроводниковому термомикрсох- ладителю, генератора электрических колебаний и контрольного прибора, подключенных к входу источника постоянного тока.

2. Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что сообщающиеся камеры связаны между собой через регулировочный клапан.

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для проверки и градуировки низкочастотных линейных акселерометров. Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей за счет бесконтактного метода отклонения маятника от положения равновесия. Для этого механизм отклонения маятника 3 выполнен с возможностью регулировки уровней жидкости 8 в сообщающихся камерах 7 размером расстояния относительно оси симметрии (Х-Х). Управление уровнем жидкости 8 обеспечивается второй частью механизма отклонения, установленной на основании и выполненной в виде двух герметичных термокамер 11. разделенных полупроводниковым термомикро- охладителем 12 и связанных с камерами 7 трубками 14. Подача сигнала с генератора 16 электрических колебаний на вход фазо- чувствительного источника 15 постоянного тока вызывает подачу тока на термо- микроохладитель 12. При этом нагревается одна и охлаждается другая рабочие поверхности термокамер 11. Происходит перераспределение давления газа в свободных от жидкости полостях 13 камер 7 и соответствующее ему изменение уровней жидкости 8. Регулировочный клапан 10 обеспечивает дополнительную возможность регулирования частоты и амплитуды колебаний маятника 3 и задание одновременно постоянного угла отклонения маятника и его гармонических колебаний. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. / 15 / 1В V| О о 4 00 СЛ