АКСЕЛЕРОМЕТР Советский патент 2008 года по МПК G01P15/02 

Изобретение относится к приборам для измерения ускорений (акселерометрам).

Акселерометры, основанные на компенсации механического момента неуравновешенной массы моментом, создаваемым током обратной связи при взаимодействии с магнитным полем датчика момента, нашли широкое применение в инерциальной навигации.

В маятниковых компенсационных акселерометрах используют цапфенные опоры скольжения. Цапфенная опора скольжения состоит из подшипника, включающего в себя сквозной камень и подпятник, и цапфы, жестко закрепленной на подвижной части, представляющей собой одностепенный физический маятник. С целью повышения точности прецизионного маятникового акселерометра путем снижения трения в опорах осуществляют принудительное движение подшипника по отношению к цапфе. Камни подшипника устанавливают в специальное электромеханическое устройство, обеспечивающее колебание камней с высокой частотой вдоль оси цапфы (см. М.П.Ковалев и др. "Опоры приборов", изд-во "Машиностроение", 1967 г., стр.165-166). Недостатком применяемых в настоящее время в высокоточных акселерометрах виброопор является наличие момента взаимодействия цапф с магнитными полями рассеяния датчика момента. Величина этого момента зависит от магнитных свойств материала цапф и может быть определена из выражения:

М=К(Р₁Н₁+Р₂Н₂),

где К - коэффициент;

Р₁; Р₂ - вектор магнитного момента 1 и 2 цапфы, соответственно;

Н₁, Н₂ - вектор напряженности магнитного поля рассеяния датчика момента в месте расположения 1-й и 2-й цапфы, соответственно.

В настоящее время для прецизионных приборов промышленностью не освоен выпуск цапф из немагнитного материала и в высокоточных маятниковых акселерометрах применяют цапфы из металлокерамического твердого сплава типа BK10, коэрцитивная сила которого составляет около 250 эрст. Момент, действующий на цапфы подвижной части со стороны датчика момента, вызывает смещение нуля характеристики акселерометра, величина которого в существующих конструкциях может достигать 5·10^-4 g, в то время, как допуск на величину нулевого сигнала некоторых высокоточных акселерометров не должен превышать 10^-5 g.

Целью настоящего изобретения является повышение точности измерения ускорений путем исключения погрешности от момента взаимодействия цапф подвижной части с магнитными потоками рассеяния датчика момента. Поставленная цель достигается тем, что сквозной и накладной камни каждой виброопоры установлены на подвижной части, а цапфа закреплена в электромеханическом устройстве, жестко связанном с корпусом прибора и обеспечивающем колебания цапфы вдоль ее геометрической оси.

Сущность изобретения поясняет чертеж, где схематично изображены две виброопоры и подвижная часть прибора.

В подвижной части 1 установлены два подпятника 2 и 3 и два сквозных камня 4 и 5. Цапфы 6 и 7 закреплены в электромеханических устройствах 8 и 9 виброопор, обеспечивающих колебания цапф вдоль оси ОО. Электромеханические устройства жестко крепятся к корпусу 10. В современных высокоточных маятниковых акселерометрах сквозные камни и подпятники виброопор выполняют из искусственных минералов (лейкосапфир и т.п.), практически не обладающих магнитными свойствами.

Благодаря этому исключается момент от взаимодействия элементов виброопор, расположенных на подвижной части, с магнитными потоками рассеяния датчика момента.

Изобретение относится к приборам для измерения ускорения (акселерометрам). Сущность: в подвижной части 1 установлены два подпятника 2 и 3 и два сквозных камня 4 и 5. Цапфы 6 и 7 закреплены в электромеханических устройствах 8 и 9 виброопор, обеспечивающих колебание цапф вдоль оси ОО. Технический результат: повышение точности измерения ускорения путем исключения погрешности от момента взаимодействия цапф подвижной части с магнитными потоками рассеяния датчика момента. 1 ил.

Маятниковый акселерометр, содержащий укрепленный на виброопоре чувствительный элемент и электромеханические вибраторы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, чувствительный элемент снабжен сквозными и накладными камнями, причем в отверстии сквозного камня размещена цапфа, закрепленная на вибраторе.