Вибрационный акселерометр Советский патент 1982 года по МПК G01P15/97 

(5) ВИБРАЦИОННЫЙ АКСЕЛЕРОМЕТР

I

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено для измерения ускорений.

Известны вибрационные акселерометры, содержащие резонатор, инерционную массу, возбудители и приемники колебаний резонатора. Измеряемое ускорение посредством инерционной массы создает силу инерции, растягивающую или сжимающую резонатор, благодаря чему изменяется частота колебаний резонатора, по которой судят об измеряемом ускорении 1 .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является вибрационный акселерометр, содержащий два струнных резонатора, крепящИхся одними своими концами к инерционной массе, а другими к корпусу. В резонаторах возбуждаются колебаний, причем разность частот колебаний обоих резонаторов является мерой измеряемого ускорения, действующего вдоль продольной оси прибора t2.

Однако подвес массы в оси, перпендикулярной оси чувствительности, повышает порог чувствительности и вносит дополнительные погрешности при малых ускорениях. Устройство является слабо демпфированной системой, что существенно сужает диапазон из- . меряемых ускорений. Использование . демпфирующей жидкости при заполнении корпуса прибора невозможно, поскольку

10 демпфирование струн жидкостями слишком велико. Кроме того устройство в максимальной степени подвержено воздействию поперечных вибраций.

Цель изобретения - повышение точtsности измерения ускорения.

Указанная цель достигается тем, что резонаторы выполнены в виде полых цилиндров с герметичными внутренними -полостями, в которых расположеXны возбудители й приемники колебаний .

Кроме того, корпус заполнен демпфvфyl(щeй жидкостью. На чертеже показана конструкция , вибрационного акселерометра. Акселерометр, содержит резонаторы 1 и 2 в виде цилиндрических трубок, крепящихся одними своими ко цами к инерционной массе 3 а други концами к корпусу k, к которому так же крепятся цилиндрические трубки 5 и 6, установленные коаксиально с pe зонаторами и на которых равномерно расположены электроды возбудителей и приемников 7 колебаний резонаторов, соединенные с усилителями 8 и систем возбуждения колебаний. Вибрационный акселерометр работа ет следующим образом. Резонаторы 1 и 2, возбудители и Приемники 7 усилители 8 и 9 образуют замкнутые контуры, 1з которых возникают автоколебания,частоты кото рых равны собственным частотам резонаторов. Действующее вдоль продольно оси приборка линейное ускорение созда ет посредством инерционной массы силу, сжимающую один и растягивающую другой резонатор, благодаря чему изменяются частоты их собственных коле баний. Разность частот колебаний резонаторов является мерой измеряемого ускорения. Устранение подвеса инерционной ма сы в поперечном направлении позволяет уменьшить порог чувствительности прибора. Использование электростатического возбуждения и съема колебаний позволяет разместить возбудители и приемники колебаний внутри резонаторов и одновременно заполнить с целью демпфирования внутреннюю полость при бора жидкостью.. Пространственная форма колебаний трубы обеспечивает возможность возбуждения колебаний 24 при необходимом демпфировании для работы прибора в целом. Предлагаемое устройство из-за выбранной формы колебаний практически нечувствительно к действию поперечных вибраций, что повышает точность измерения ускорений и ведет к улучшению технико-экономических показателей за счет отсутствия погрешности от поперечной вибрации, относикоторой составляет тельная величина у прототипа . формула изобретения 1. Вибрационный акселерометр, содержащий корпус, инерционную массу, системы съема и возбуждения колебаний с приемниками и возбудителями И резонаторы, одни концы которых соединены с инерционной массой, а другие с корпусом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения ускорений, резонаторы выполнены в виде полых цилиндров с герметичными внутренними полостями, в которых расположены возбудители и приёмники колебаний. 2. Акселерометр по п.1, о т л ичающийся тем, чтодкорпус заполнен демпфирующей жидкостью. I Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Новицкий П.В., Путников B.C., Кнорринг В.Г. Цифровые приборыс частотными датчиками. Л., Энергия, 1970,. с. 125, рис. 5-26. 2. Новицкий П.В., Путников B.C., Кнорринг В.Г. Цифровые приборы с частотными датчиками. Л., Энергия, 1970, с. 125, рис. 5-2а (прототип).