Устройство для градуировки измерительных преобразователей ударных ускорений Советский патент 1977 года по МПК G01P21/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для градуировки измерительных преобразователей ударцого ускорения, в частности для создания эталонных устансшок.5

Известны устройства для градуировки измерительных преобразователей ускорений, на которых воспроизводимое ударное ускорение определяется путем косвенных (абсолютрных) измерений или путем косвенных измере- 10 НИИ образцовыми акселерометрами .

Измерения с помощью образцовых акселерометров недостаточно точны, зависят от точности градуировки образцовых акселеромет ров. В них реализуется метод сравнения 15 градуируемого измерительного преобразователя (ИП) с образцовым акселерометром.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для градуировки ИП ускорения, содержа- 20 щее основание, рабочее тело, две струны и груз (2j.

Однако это устройство не обеспечивает воспроизведения ударных ускорений длитель ностыо более 2 мс. Это вызвано высокой 25

жесткостью металлических струн, которая определяется из следующего выражения:

(О

где Е - модуль упругости материала; F - площадь поперечного сечения струн;

В - длина струн.

Расчеты показывают, что для увеличения длительности фронта ускорения необходомо уменьшить жесткость металлических струн, что практически невозможно. Выполнение упругих элементов устройства из материалов типа резины, капрона и т.п., имеющах меньшее значение модуля упругости недопустимо, так как эти материалы обладают большим затуханием и нестабильны во времени. Исполнение упругих элементов в виде спиральных или пластинчатых пружин также недопустимо вследствие наличия частных резонансов и значительного искажения формы кривой.

Для изменения длительности фронта воспроизводимого ударного ускорения необходимо изменять диаметр или длину металлических струн, что вызывает неудобства в эксплуатации. Регулирование длительности путем изменения массы рабочего или вспомогательного тела влечет за собой уменьшение воспрозводимого установкой ускорения. Цель изобретения - увеличение длительности фронта воспроизводимого ударного ускорения. Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве две струны устано лены горизонтально и снабжены натяжными устройствами. На чертеже изображено предлагаемое уст ройство для воспроизведения заданного удар ного ускорения большой длительности. Устройство состоит из основания 1 и вспомогательного тела 2, на которых закреплены упругие элементы, выполненные в виде горизонтальных металлических струн 3 и 4, установленных с заданным натяжением К середине сзтрун прикреплено рабочее тело 5 с установленным на нем градуируемым измерительным преобразователем 6, К вспомо гательному телу 2 через соединительный элемент 7 подвешен груз 8, На основании 1 и на вспомогательном теле 2 монтируются устройства 9 и 10 для регулирования на тяжения струн 3 и 4. В процессе измерений натяжные устройства 9 и 1О могут снимать ся. Принцип действия предлагаемого устройст ва заключается в следующем. При быстром разрыве соединительного элемента 7 от вспомогательного тела отделяется груз 8, и с этого момента рабочее тело 5 с градуиpyeivibiM ИП 6 и вспомогательное тело под действием упругих элементов 3 и 4 начинают движение. Параметры движения рабочего тела с градуируемым ИП (ускорение и длительност фронта) могут быть рассчитаны на основании данных о массе рабочего тела 5 с град5-ируемым ИП 6, массе вспомогательного тела 2, массе груза 8, жесткости упругих элементов 3 и 4 и ускорения свободного падения. Уравнение для расчета ускорения, воздействующего на градуируемый ИП, имеет вид a A oo cosWit-A4U)cosaj2t (2) где А., Ар,си,(2)-постоянные, зависящие от масс tn - жесткости упрутах элементов и ускорения силы тяжести; t - время. Сопоставляя пиковое значение J электрического выходного сигнала измерительного преобразователя 6 с расчетным значением пикового ускорения С(„ . определенным из уравнения (2), находят коэффициент преобраградуируемого ИП, зователя о, 11 и„ Жесткость упругих элементов в предлагаемом устройстве приближенно определяется следующим выражением: k g , где S - сила натяжения металлических струн; 8 - длина металлических струн. В предлагаемом устройстве жесткость упругих элементов уменьшается в 10ОО раз и составляет (If2) 10 Н/м Длительность фронта воспроизводимого дарного ускорения возрастает до 50 мс, т, е, в 25 раз. Формула изобретения Устройство для градуировки измерительных преобразователей ударных ускорений, содержащее основание, рабочее тело для установки градуируемых преобразователей, вспомогательное тело, две струны и груз, отличающееся тем, что, с целью увеличения длительности фронта воспроизводимого ускорения, струны установлены горизонтально и снабжены натяжными устройст вами, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1,Пеллинец В, С, Измерение ударных ускорений, изд. Стандартов, 1975. 2.Авторское свидетельствоЛ 373627-, кл. Q О1 р 21/00, 1971 (прототип).

///////////////////

-«