Акселерометр Советский патент 1976 года по МПК G01P15/10 

Изобретение относится к элементам инерциальных систем управления и предназначено для измерения линейных ускорений объекта при наличии ударных и вибрационных возмущений.

Известны акселерометры, содержащие консольно укрепленный стержень с инерционной массой на свободном конце и элементы съема сигнала деформации стержня, укрепленные на поверхности стержня (1). В качестве элементов съема сигнала могут быть использованы, в частности, струнные преобразователи. В этом случае растянутые струны крепятся к поверхности стержня своими концами.

Известен также акселерометр, содержащий корпус, заполненный жидкостью, упругую полую консоль с размещенным в ней упругим стержнем, выполненным из плавленного кварца, инерционную массу и струнный датчик.

Известные схемы струнных датчиков, в том числе и акселерометров, не обеспечивают необходимые метрологические характеристики.

Для уменьщения габаритов и повышения точности в предлагаемом акселерометре упругая а онсоль и инерционная масса выполнены в виде ступенчатой колбы, внутри которой параллельно образующей стержня расположен струнный датчик.

На фиг. 1 представлен чувствительный элемент (ЧЭ), где I-кварцевый стержень, параллельно образующей которого размещены струны 2, укрепленные на стержне своими концами. Стержень 1 посредством наростов 3 приварен изнутри к кварцевому корпусу 4,

имеюп1,ему утонченный «носик 5, к которому изнутри приварен свободный конец стержня 1. Струны 2, элементы стержня 1 в своей толстой части металлизированы и от них обеспечен токоотвод. Кварцевый корпус 4 посредством компаунда 6, одновременно герметизирующего внутреннюю полость акселерометра, укреплен во втулке 7. Ток к струнам 2 подводится по гермовводам 8. Внутри корпуса 4 обеспечен вакуум.

На фиг. 2 представлен описываемый акселерометр в сборе.

Чувствительный элемент размещен в корцусе 9. Положение корпуса 4 ЧЭ в корпусе 9

фиксируется щтифтом, а уплотнительное кольцо 10 « зажимная гайка II обеспечивают неподвижность ЧЭ ио отношению к корпусу и герметизируют ЧЭ со стороны гермовводов. Постоянные магниты 12 вместе со схемой автогенератора обеспечивают возбуждение поперечных колебаний струн на собственной частоте. Внутренняя полость корпуса заполнена демпфирующей жидкостью 13 для обеспечения требуемых динамических характеристик.

Мембрана 14 выполняет роль компенсатора те1мпературного расширения жидкости.

Акселерометр работает следующим образом. При ускорении w стержень прогибается под действием инерционных сил, меняя усилия, растягивающие струны 2, и, соответственно, частоты их ПС-перечных колебаний. Струны находятся в постоянном магнитном поле, образованном магнитами 12, закрепленными в корпусе 9, и включены в -схему возбуждения -поперечных колебаний через гермовводы 8. Схема обеспечивает незатухающие колебания струн на собственной частоте, определяемой параметрами струн и их натяжением. Разность частот колебаний струн есть мера измеряемых ускорений.

Формула изобретения

Акселерометр, содержащий корпус, заполненный жидкостью, упругую полую консоль с

размещенным в ней упругим стержнем, выполненными из плавленного кварца, инерционную массу и струнный датч-ик, отличающийся тем, что, с целью уменьщения габаритов и повыщения точности, упругая консоль и инерционная масса выполнены Б виде ступенчатой колбы, внутри которой параллельно образующей стержня расположен струнный датчик.

Источник информации, принятый

во внимание при экспертизе:

15 1. В. Эрлер, Л. Вальтер. «Электрические измерения неэлектрических величин полупроводниковыми тензорез-исторами, М., 1974, стр. 141.

S П