Устройство градуировки и поверки высокочувствительных акселерометров Советский патент 1993 года по МПК G01P21/00 

ТЛ Jj( :,я

1,s

Использование: в измерительной теххи- ке для градуировки высокочувствительных акселерометров. Сущность изобретения: устройство содержит поверочную платформу 2, поверочную камеруЗ, дополнительное тело 3 в виде пластины, превосходящей по площади характерного сечения поверочную платформу 2, измерительные стержни 5, датчики силы 6, вычислительный блок 7, регистратор 8, электромагнит 9, блок задерж-. ки 10, амортизационный блок 11, редуктор 12, блок давления 13, блок управления 14, арретир 15, раздвижные захваты 16, эквивалент массы 17 и жесткие стержни 18. 1 з,п. ф-лы, 2 ил.

Фие.1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при градуировке высокочувствительных акселерометров.

Целью изобретения является повышение точности.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - датчик силы. Устройство содержит поверяемый акселератор 1, платформу 2, поверочную ка: меру 3, дополнительное тело 4 в виде пластины, основные измерительные стержни 5, основные датчики силы 6, вычислительный блок 7, регистратор 8, электромагнит 9, блок задержки 10. амортизационный блок 11, редуктор 12, блок задания давления 13, блок управления 14, арретир 15, раздвижные захваты 1 б, эквивалент массы 17, дополнительные измерительные стержни 19, дополнительные измерительные стержни 19, дополнительные датчики сил 20, жесткие стержни 18. Датчик силы (основной и дополнительный) выполнен в виде подвижной шаровойопоры. 21. измерительной иглы 22, корпуса 23, сравнивающего блока 24, усилителя-регулятора 25, трех пар независимых друг от друга и расположенных взаимно ортогонально электростатических детекторов 26, содержащих силовые и детектирующие электроды. Поверяемый акселерометр 1 закрепляется в центре масс платформы 2, впереди которой по направлению ее перемещения размещается пластина 4. Пластина 4 превышает по площади характерного сечения платформу 2 и крепится к ней посредством основных измерительных стержней 5, установленных симметрично относительно центра пластины 4. Сзади платформы 2 размещается эквивалент массы 17. Он выполняется в виде пластины, идентичной пластине дополнительного тела 4 и механически связывается с ней жесткими стержнями 18. В свою очередь эквивалент массы 17 посредством, дополнительных измерительных стержней 19 крепится к платформе 2. Измерительные стержни 5 и 19 соединены соответственно с датчиками сил б и 20, выходы которых подключены к вычислительному блоку 7. Количество основных датчиков сил 2 равно количеству дополнительных датчиков сил 20, они закрепляются на платформе 2 и размещаются симметрично друг относительно друга. Поэтому центр масс системы пластина-стержни-эквивалент массы совладает с центром масс платформы 2. Выход поверяемого акселерометра 1 подключен к вычислительному блоку 7, выход которого подключен к регистратору 8. Платформа 2

удерживается в верхней части поверочной камеры 3 с помощью .электромагнита 9. который срабатывает по; команде, поступающей от блока управления 14. В устройство

входит блок задержки 10, управляющий арретиром 15 и раздвижными захватами 16.

Работает устройство следующим образом,

Градуируемый акселерометр 1 закрепляется в центре масс платформы 2 так, чтобы его ось чувствительности совпадала с осями чувствительности датчиков сил 6 и 20. Платформа 2 закрепляется в верхней части поверочной камеры 3 с помощью электромагнита 9. С помощью блока 13 в поверочной камере 3 создается определенное разрежение. После этого по команде от блока управления 14 срабатывает удерживающий электромагнит 9 и платформа 2

начинает перемещаться вертикально вниз в режиме свободного падения, Через некоторый интервал времени по сигналу от блока задержки 10 срабатывает арретир 15 и датчики сил 6 и 20 начинают измерять силу,

возникающую между платформой 2 и системой пластина-стержни-эквивалент массы в измерительных стержнях. Сигналы от датчиков сил 6 и 20 поступают в вычислительный блок 7, где производится вычисление

ускорения торможения всей системы подающих тел разреженными слоями атмосферы в соответствии с выражением

, N

y(t) (mn+ma) 1E F|(t),

1 1

где mn - масса платформы (с учетом всей размещенной на ней обеспечивающей ап- паратуры);

rrta- масса поверяемого акселерометра; N - количество применяемых датчиков сил;

Fj(t) - измеряемая сила, возникающая в 1-й связи (измерительном стержне.

Одновременно вычислительный блок фиксирует ускорение торможения с испытуемого акселерометра 1. Результаты измере ний обрабатываются в вычислительном блоке 7 и поступают в регистратор 8. Непосредственно перед достижением платформой 2 нижней части поверочной камеры 3, по сигналу от блока задержки 10 срзбатывает арретир 15 и жестко фиксирует пластину 4 (совместно с эквивалентом массы 17) относительно платформы 2. Одновременно по сигналу от блока задержки 10 срабатывают также раздвижные захваты 16. с помощью которых амортизационный блок 11 уллппивает платформу 2 и предохраняет ее от разрушения.

Данное техническое решение обеспечивает совмещение центров масс плэтфор- мы и дополнительного тела, а также исключает непосредственный механический контакт между ними, чем позволяет повысить точность градуировки чувствительных акселерометров,

Формула изобретения 1. Устройство градуировки и поверки высокочувствительных акселерометров, содержащее расположенную в поворотной камере платформу, дополнительное.тело в виде пластины, установленной впереди платформы по направлению ее перемещения и прикрепленной к ней посредством основных измерительных стержней, установленных симметрично относительно центра пластины и соединенных с соответствующими основными датчиками силы, выходы которых подключены к вычислительному блоку, выход которого соединен с регистратором, блок задержки, выход которого связан с арретиром и раздвижными захватами, амортизационный блок, установленный на дне поворотной камеры, блок задания давления, связанный с редуктором, электромагнит и блок управления, выходы которого связаны с редуктором и электромагнитом, при этом площадь.пластины превышает площадь характерного сечения

платформы, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено эквивалентом массы, дополнительными измерительными стержнями и дополнитель- ными датчиками силы, причем эквивалент массы выполнен в виде пластины, идентичной пластине дополнительного тела и механически связанной с ней жестким.и стержнями, пластина эквивалента массы

посредством дополнительных измерительных стержней связана с дополнительными датчиками силы, установленными на платформе симметрично относительно основных, выходы дополнительных датчиков силы

подключены к вычислительному блоку, при этом их количество выбрано равным количеству основных датчиков силы.

2, Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что датчик силы выполнен в виде

подвижной шаровой опоры, измерительной иглы, корпуса, сравнивающего блока, усилителя-регулятора, трех пар независимых друг от друга и расположенных взаимно ортогонально электростатических детекторов, содержащих силовые и детектирующие электроды, причем подвижная шаровая опора жестко связана с помощью измерительной мглы с измерительным стержнем , выходы детектирующих электродов подключены к входам блока сравнения, выходы которого подключены к входам усилителя-регулятора, выходы которого подключены к входам силовых детекторов,