Устройство для измерения изменения ускорения

Авторы патента:

G01P15/18 - в двух или более измерениях

Изобретение предназначено для измерения параметров движения объектов различного назначения. Цель изобретения - повышение точности измерения. При воздействии вибраций на корпус 2 инерционная масса 3 смещается относительно корпуса. Перемещение массы 3 приводит к передаче давления демпфирующей жидкости 8 на мембрану 6, несущую тензометрический измерительный преобразователь. Одновременно происходит перетекание жидкости через отверстия в круглых пластинах 4 и 5 в узкий зазор между массой 3 и корпусом 2. При постоянном ускорении давления по обе стороны от массы 3 выравниваются, изменение же давления при изменении ускорения является мерой его изменения. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (П) (5)) С 01 Р 15/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4345706/24-10, 4345707/24-10 (22) 30.12.87 (46) 15,06. 90. Бюл. Р 22 (71) Научно-производственное объединение полиграфического машиностроения

"Полиграфмаш" (72) В.Е, Курнаев и А,Б. Новиков (53) 531.768 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 881536, кл. С 01 L 1/00, 1981.

Патент Франции М 1587551, кл. С 01 Р, 1968. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИЗМЕНЕНИЯ УСКОРЕНИЯ (57) Изобретение предназначено для измерения параметров движения объек-2 тов различного назначения. Цель изобретения вЂ” повышение точности измерения, При воздействии вибраций на корпус 2 инерционная масса 3 смещается относительно .корпуса. Перемещение массы 3 приводит к передаче давления демпфирующей жидкости 8 на мембрану

6, несущую тензометрический измерительный лреобразователь. Одновременно происходит перетекание жидкости через отверстия в круглых пластинах 4 и 5 в узкий зазор между массой 3 и корпусом 2, При постоянном ускорении давления по обе стороны от массы 3 выравниваются, изменение же давления при изменении ускорения является мерой р ф

его изменения, 2 з.п, ф-лы, 3 ил.

1571513

Изобретение относится .к измерению параметров движения и предназначено для измерения изменения ускорения объектов различного класса и назначе5 ния „

Целью изобретения является повышение точности измерения, На фиг .1 представлена упрощенная конструктивная схема однокомпонентного устройства для измерения изменения ускорения; на фиг.2 вЂ” конструкция трехкомпонентного устройства для измерения изменения ускорения; на фиг.3вЂ” ( то же, диагональное сечение. !5

Однокомпонентное устройство для измерения изменения ускорения содержит электромеханический преобразователь, выполненный в виде датчика давления, состоящего из мембраны 1 и расположенного на ней мембранного измерительного преобразователя вЂ” тензодатчика (не показан). Вибропреобразователь имеет герметичный корпус 2 и размещенный в нем цилиндрический инерционный элемент (массу) 3, взаимодействующий с корпусом 2 посредством двух упругих элементов, выполненных в виде круглых пластин 4, 5 ( с отверстиями 6, 30

Тензоизмерительный преобразователь может располагаться на поверхности одной мембраны 1 со стороны, удаленной от инерционной массы 3, или на мембранах 1 и 7, расположенных совместно с мембранами 6 по обе стороны от инерционной массы 3. Внутренняя полость устройства между мембранами

6 заполнена жидкостью.

Круглые пластины 4 и 5 могут быть выполнены с цилиндрическими отверстиями 6 или с двумя рядами расположенных по окружности дугообразных прорезей, сдвинутых одна относительно другой на полдуги. В последнем случае 45 подвес становится более мягким и чувствительность устройства увеличивается.

Устройство для измерения изменения ускорения (фиг.1) работает следующим образом.

При воздействии вибрации на корпус

2 инерционный элемент 3 смещается относительно корпуса. При этом его смещение пропорционально воздействующему

55 ускорению, Перемещение инерционного элемента 3 приводит к передаче давления деяпфирующей жидкости 8 на датчик давления, одновременно с этим происходит постепенное просачивание, демпфирующей ыщкости 8 через отверстия в круглых пластинах 4 и 5 и узкий зазор между инерционным элементом 3 и корпусом 2, что приводит при постоянно действующем ускорении к выравниванию давлений по обе стороны от инерционного элемента 3, Демпфирование может регулироваться величиной зазора между инерционным элементом 3 и корпусом 2 или размером отверстий в круглых пластинах 4 и 5, Изменение давления, передаваемого на датчик давления, представляет собой производную от смещения инерционного элемента 3, то есть скорости изменения ускорения движения объекта.

При установке дополнительного датчика давления они включаются в противофазе и сигнал на выходе устройства увеличивается в два раза.

Трехкомпонентное устройство для измерения изменения ускорения содержит корпус 9 с размещенным в нем инерционным элементом 10, выполненным в виде шара, расположенные во взаимно перпендикулярных плоскостях три группы мембран, каждая из которых состоит из двух параллельных мембран

11 и 12, 13 и 14, контактирующих своими центрами с инерционным элементом 10 в его диаметрально противоположных точках, и дополнительные мембраны 15-18, каждая из которых образует с соответствующей основной мембраной замкнутую полость, каждые рве образованные мембранами полости

19, 20, расположенные диаметрально противоположно относительно инерционного элемента, соединены между собой дросселирующим каналом 21 с регули-, ровочным винтом 22 и фиксирующей гайкой 23. Злектромеханические преобразователи 24 вЂ” 27, например мембранные тензодатчики, расположены со стороны наружных поверхностей дополнительных мембран 15-18. Между каждой основной и дополнительной мембранами установлены кольца 28-31 с кольцевыми проточками 32 вЂ” 35 на наружной поверхности и сквозными отверстиями

36 вЂ” 39.

Основные мембраны 11 вЂ” 14 могут быть выполнены с утолщениями 40

43 в зоне контакта с инерционным элементом 10.

Образованные мембранами 11 и 15, i2 и 16, 13 и 17, 14 и 18 замкнутые

5 15 полости и соединяющие их каналы заполнены жидкостью (не показано), мембраны 11-18 крепятся в корпусе

9 при помощи прижимных колец 44 вЂ” 47. с резьбой на наружной поверхности.

Устройство работает следующим образом.

При колебаниях корпуса 9 инерционный элемент 10 будет воздействовать на каждую пару основных мембран

11 и 12 силами, пропорциональными составляющим ускорения корпуса 9 вы1 зывая их деформацию, процорциональную ускорению. Давление в каждой полости 19 и 20 (фиг.3), образованной основными 11 и 12 и дополнительными

15 и 16 мембранами, вызванное перемещением мембран 11 и 12, передается дополнительными мембранами 15 и 16 и воспринимается электромеханическими преобразователями 24 и 25, одновременно с этим через отверстия 36 и 37, кольцевые проточки 22 и 23 и дросселирующий канал 21 жидкость перетекает. из одной замкнутой полости в другую.

Коэффициент демпфирования устанавливается изменением сечения канала 21, регулировочным винтом 22, который после регулировки фиксируется гайкой 23.

Таким образом, деформация наружных мембран 15 и 16 не будет происходить при постоянном ускорении, воздействующем на корпусе, 9, а при переменных ускорениях будет пропорциональна скорости изменения ускорения, 71513 б на мембранных упругих элементах, и измерительный преобразователь перемдзщения инерционной массы, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено дополнительными глухими мембранами, установленными в корпусе по обе стороны от инерционной массы параллельно упругим элементам и образующими с упругими элементами или инерционной массой замкнутые полости, заполненные жидкостью и соединенные между собой дросселирующим каналом с

15 регулировочным винтом или цилиндрическим зазором между инерционной массой и корпусом, а измерительный преобразователь расположен на одной или на каждой из дополнительных мембран со стороны, удаленной от инерционной массы.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет измерения трех ортогональных пространственных составляющих изменения ускорения, в нем инерционная масса выполнена в виде шара а упругие мембранные элементы, выполненные глухими, и дополнительные глухие мембраны с измерительными преобразователями расположены по трем ортогональным направлениям, причем замкнутые полости между мембранами соединены между собой дросселирующи35 ми каналами по каждому из этих направлений, Формула изобретения

1, Устройство для измерения изменения ускорения, содержащее инерционную массу, установленную в корпусе

3. Устройство по п.2, о т л. ич ающе е с я тем, что каждый упругий мембранный элемент в зоне контакта с инерционной массой выполнен с утолщением.

1571513

Фе/Г 2

Редактор А. Маковская

Заказ 1509

Тираж 449 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Рб

Составитель К. Лукомский

- Техред N.Äèäûê Корректор С. Черни

Устройство для измерения изменения ускорения

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и позволяет расширить диапазон измерения и определения направления вектора ударной нагрузки

Устройство для измерения перегрузок пространственного характера // 1024851

Способ измерения колебательной скорости // 1018017

Устройство для измерения вибродинамических ускорений и сил // 723460

Инерционный измеритель // 586388

Трехкомгюнентный элекростатический акселерометр // 429598

Трехкомпонентный хемотронный датчик угловых ускоренийвсесоюзнаяпаштйз-техйннесна:б^^блиотекд // 352224

Датчик ускорении // 325556

Способ измерения ускорений // 152133

Трехкомпонентный пьезоэлектрический акселерометр // 116713

Преобразователь инерциальной информации // 2178569

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к комплексным преобразователям параметров движения

Преобразователь инерциальной информации // 2199754

Инерциальный измерительный прибор // 2295113

Изобретение относится к системам ориентации и навигации подвижных объектов, в частности к системам информационного обеспечения пилотажно-навигационных комплексов летательных аппаратов

Трехосевой акселерометр с переменной осевой чувствительностью // 2390030

Изобретение относится к акселерометрам, в частности к трехосевым кристаллическим акселерометрам

Многоосевой интегральный микромеханический туннельный акселерометр // 2415443

Изобретение относится к области измерительной и микросистемной техники, а более конкретно к интегральным измерительным элементам величин ускорения

Способ измерения ускорений // 2416099

Изобретение относится к области измерений механических параметров

Способ эксплуатации и схема для эксплуатации ёмкостного микроэлектромеханического датчика с аналоговым восстановлением // 2431150

Изобретение относится к способу эксплуатации емкостного микроэлектромеханического датчика

Устройство определения движения // 2546407

Группа изобретений относится к медицине. Способ определения дыхания и/или сердечной деятельности человека реализуют устройством определения движения. При этом размещают многоосевой акселерометр на теле человека. Формируют сигналы акселерометра, показывающие ускорение вдоль разных пространственных осей. Посредством блока формирования сигнала движения формируют сигнал движения путем линейного комбинирования сигналов акселерометра по разным пространственным осям. Сигнал движения показывает дыхание и/или сердечную деятельность человека. Сигналы акселерометра взвешивают таким образом, чтобы наибольший вес имел сигнал акселерометра, характеризующийся максимальным изменением ускорения. Блок формирования сигнала движения определяет вес сигнала акселерометра в зависимости от корреляции соответствующего сигнала акселерометра с сигналом акселерометра, характеризующимся максимальным изменением ускорения. Вес соответствующего сигнала акселерометра является знаком корреляции. Применение группы изобретений позволит повысить качество сигнала движения, имеющего высокое отношение сигнала к шуму. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 8 ил.

Способ измерения линейных ускорений, угловых скоростей и ускорений на борту космического аппарата в условиях, близких к невесомости и устройство для его осуществления // 2593935

Группа изобретений относится к области измерений параметров движения твердых тел. Способ и устройство для реализации заявленного способа измерения линейных ускорений, угловых скоростей и ускорений на борту космического аппарата (КА) в условиях, близких к невесомости, включает проведение съемки двухмерных изображений движения трех шариков, взвешенных в прозрачной среде в кювете после инициирования их движения. Далее определяют координаты движущихся шариков на соответствующих кадрах изображений и в процессе проводимой видеосъемки. Кроме того, определяют трехмерные векторы линейных ускорений шариков относительно системы координат, связанной с кюветой по найденным трехмерным векторам скоростей и временному интервалу между кадрами, затем по координатам шариков, их относительным скоростям и ускорениям, вычисление абсолютного линейного ускорения, угловых скорости и ускорения кюветы в месте ее крепления на КА, по которым определяют векторы линейного ускорения, угловых скоростей и ускорений борта КА в месте крепления кюветы. Технический результат - исключение ошибки определения параметров движения при наличии вращения космического аппарата. 2 н.п. ф-лы, 5 ил.