УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ«ГИРОПЛИН» Советский патент 1968 года по МПК G01P3/00 H01J17/00 

Известны устройства для измерения угловой скорости, основанные на использовании кориолисова ускорения частиц плазменного ш-нура, содерл аш.ие систему датчиков, каждый из которых выполнен в виде газоразрядной трубки с неподвижными электродами, связанными с 2мостовой или дифференциальной измерительной схемой со стрелочный: прибором, например гальванометром, на ее выходе.

В предложенном устройстве датчики подключены через коммутатор к измерительной схеме, а катоды относительно анодов расположены несимметрично. Аноды датчика выполнены в БИде секторов, образующих кольцо, или в виде концентрических колец с клиновидными или кольцевыми зазорами между ними, а стержневые катоды расположены симметрично относительно оси вращения и отклонены в противоположные стороны относительно той же оси. Электроды датчика снабжены отражателями в виде металлических поверхностей или сеток, находящихся под напряжением. Такое выполнение устройства позволяет повысить точность измерений и чувствительность прибора.

нительными электродами и узлом и виде постоянного магнита (электромагнита), сиодчатых анодов и кольцевого катода. На фиг. 1 изображено описываемое устропство; на фиг. 2-прием включения четырех датчиков; на фиг. 3 - датчик с секторными анодами; на фиг. 4- датчик с коипонтрпческими анодами; на фиг. 5 - .выполнение отражающего экрана; .на фиг. 6-анодные зазоры

клиновидной формы; на фиг. 7 -узел управления плазменным шнуром.

Датчик, укрепленный на контролируемом объекте, представляет собой баллон / с неподвижными анодами 2 и 5, образующими меж.ду собой зазор 4, к которому наклонен укрепленный в баллоне стержневой катод 1. Anoju-i 2, 3 и катод 5 подключены к мостовой lus iepnтельной схеме со стрелочным .прибором 6, например гальванометром, на выходе.

При вращении объекта частицы п.пазличпюго шпура 7 приобретают составляющую скорости вдоль осп Z, а возни кпгее корполисоио ускорение смещает их вдоль оси А , т. е. идоль анодов. В этих условиях происходит разб:-1лапсировка анодных токов, и в мостовой схедю е гальванометром появляется разностный ток, пропорциоиальный измеряемой скорости. В баллоне у протпвоположпых концов зазора могут быть укреплены два катода с иажет производиться .поочередно с .помощью коммутатора. В .последнем случае разностный ток будет (Переменным.

Для .получения плавной зависимости в месте вместо двух анодов можно использовать один в виде открытого пленочного сопротивления с выводами для включения их в диаго 1аль MocTOBofi схемы. Плазменный шпур под воздействием ускорений будет скользить по по.верхности сопротивления, вызывая изменение тока в депи.

На фиг. 2 представлен один из возможных вариантов в.ключения в мостовую схему, например, четырех одинаковых датчиков 8, 9, 10 и //, каждый из которых содержит аноды 2, 3 и катод 5. Аноды 2, 3 к катод 5 могут быть смонтированы в общем .баллоне, а выводы их подключены к измерительной схеме. Катоды 5 двух с.паре.нных датчико.в обращены в противоположные стороны, а аноды 2 и 5 лежат Б одной .плоскости, образуя Параллельные зазоры 4 (фиг. 1). Датчики попарно взаимно компенсируют реакции паразитных ускорений, для чего они включаются встречно. Такое включение обеспечивает взаим.ную ком.пенсацию .паразитных си-гналов датчиков, суммирование полезных сигналов датчи.ков и суммирование .полезных сигналов на выходе.

Описанным приемом можно включать в мостовую .схему и .другое число датчиков, кратное четырем. Это снизит помехи и увеличит выходной сигнал, пролорциопальный измеряемой скорости.

В случае .иоочередного (не од.ноВ|ременного) включения датчиков в мостовую схему с помощью коммутатора в диагональ моста включают трансформатор, пропускающий переменный разностный ток, Обусловленный .полезным сигналом, и не про.пускающий .постоянный или односторонне .пульсирующий ток паразитных сигнало.в.

На фиг. 3 показана .схема .датчика с секторными анодами 12, образующими зазо.ры 4, 4, 4111 и с четырьмя катодалш 5, б , 5П1 л 5 смещенные и наклоне.нные .попарно Б .противоположные стороны относительно оси. Вообще число секторов может быть любым, но кратное четырем. Они в.ключаются по схеме, аналогичной .схеме включения датчиков (фиг. 2).

На фиг. 4 показана схе.ма датчика с анодами в виде .двух нар концентрических колец 13, 14 и 15, 16, Образующих (по.парно кольцевые зазоры, леж.ащие в параллельных плоскостях. Стержневые аноды б , 5, и Ь попарно наклонены в противопололсные стороны.

На фиг. 5 показан экраи 17 в .виде металлической поверхности или сетки, ук,ре1пленной несимметрично на катоде 5.Экран служит для

придания частицам плазменного шнура 7 направления, обеспечивающего получение скорости вдоль оси Z. На фиг. 7 представлен узел у.правления

.плазменным шнуром, позволяющий регулировать, вращать и вызывать переменное смещение его. Необходимое для этого постоянное (переменное) электрическое (магнитное) поле соз.дают с помощью до.пол.нительных электродов и с помощью магнита 18 (электромагнита). Применяемые в этом случае аноды могут быть сводчатыми (19) или кольце.выми (15, 16), а катод-.стержневым или кольцевым (20).

Создание дополнительного электрического или магнитного поля вблизи электродов датчика позволяет рационально изменять его параметры, корректировать характери.стики, например, замедлять или ускорять полет частиц

в различных областях разряда, вводить обратную связь и т. д.

Предмет изобретения

1. Устройство для измерения угловой скорости, основанное на использовании кориолисо.ва ускорения частиц плазменного шнура, содержащее .систему датчиков, каждый из которых выполнен в виде газоразрядной трубки

с неподвижными электродами, связанными с мостовой или дифференциальной измерительной схемой со стрелочным прибором, например гальванометром, на ее выхо.де, отличающееся тем, что, :С целью .повышения чувствительности и точности измерений, датчики подключены через коммутатор к измерительной схеме, а катоды относительно анодов расположены несимметрично.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что аноды датчика выполнен.ы в В1И|Де ..секторов, образующих кольцо, или в виде концентрических коле.ц .с клиновидными или кольцевыми зазорами между нами соответствен.но, а стержневые като.ды расположены .симметрично относительно оси вращения и отклонены в протиБопололшые .стороны -от1НосителЬ|Но той же оси.

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что электроды .датчика .снабжены .отражател.ями в виде металлических .поверх,ностей или сеток, .находящихся под напряжением.

4.Устройство по пп. 1-i3, отличающееся тем, что для регулирования, враще.ния и перемен.ногО смещения плазменного шиура с помощью цостояННого (переменного) электрического (магнитного) ПОЛЯ .датчик снабжен дополнительными электродами и узлом в виде постоянного магнита (электромагнита), сводчатых анодов и кольц€з.ого катода.

.

/7

yg,5

/

/2 ..

5

i

У

u&