Устройство для воспроизведения постоянных и низкочастотных гармонических линейных ускорений

 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для проверки и градуировки линейных акселерометров, например низкочастотных . Целью изобретения является повышение точности работы устройства. Цель достигается за счет введения второй аэростатической поворотной опоры с вторым маятником 4 с платформой 6. При этом на первой платформе 5, установленной на первом маятнике 3 аэростатической поворотной опоры, устанавливается исследуемый акселерометр 7 и зеркало 8 измерительного прибора 9, установленного на второй платформе 6. В результате при действии в работающем устройстве пульсации давления подводимого сжатого газа в каналах 12,13 и рабочих зазорах 10,11 синхронно воздействуют на оба маятника 3,4, вызывая синхронное движение обоих маятников и не приводя к относительному перемещению зеркала 8 и измерительного прибора 9. Расположение оси чувствительности измерительного прибора 9 перпендикулярно рабочей поверхности зеркала 8 снижает чувствительность к линейным вибрациям. 1 ил. со с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 Р 21/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ил. (21) 4785834/10 (22) 23.01.90 (46) 30.05.92. Бюл. М 20 (71) Научно-производственное объединение

"Ротор" (72) А.И.Александров и В.Г.Терехов (53) 531.768(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N 751383, кл. G 01 P 21/00, 1980, 2. Авторское свидетельство СССР

N 1661647, кл. G 01 P 21/08, 1989. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ПОСТОЯННЫХ И НИЗКОЧАСТОТНЫХ

ГАРМОНИЧЕСКИХ ЛИНЕЙНЫХ УСКОРЕНИЙ (57) Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для проверки и градуировки линейных акселерометров, например низкочастотных. Целью изобретения является повышение точности работы устройства. Цель

„„5U „„1737351 А1 достигается за счет введения второй аэростатической поворотной опоры с вторым маятником 4 с платформой 6. При этом на первой платформе 5, установленной на первом маятнике 3 аэростатической поворотной опоры, устанавливается исследуемый акселерометр 7 и зеркало 8 измерительного прибора 9, установленного на второй платформе 6. В результате при действии в работающем устройстве пульсации давления подводимого сжатого газа в каналах 12,13 и рабочих зазорах 10,11 синхронно воздействуют на оба маятника 3,4, вызывая синхронное движение обоих маятников и не приводя к относительному перемещению зеркала 8 и измерительного прибора 9. Расположение оси чувствительности измерительного прибора 9 перпендикулярно рабочей поверхности зеркала 8 снижает чувствительность к линейным вибрациям, 1

1737351

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для проверки и градуировки линейных а кселерометров, на и ример низкочастотных.

Известно устройство для восп роизведения постоянных и низкочастотных гармонических линейн ых ускорений 1., содержащее основание, аэростатическую поворотную опору, включающую в себя маятник с платформой для крепления исследуемых акселерометров, выполнен Hый в виде сферического сегмента и являющийся подвижной частью аэродинамической опоры, линейную аэростатическую направляющую, механизм отклонения маятника от положения равновесия, измерительный прибор, Известное устройство имеет ограниченные эксплуатационные возможности, так как не позволяет при работе устройства в статическом режиме смещать. маятник от положения равновесия на весьма малые угловые смещения, моделировать различные режимы отклонения как в статике, так и в динамике, задавая, например, синусоидальный или иной закон отклонения, осуществлять дистанционное управление механизмом отклонения маятника от положения равновесия, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемомуустройству является устройство для воспроизведения постоянных и низкочастотных гармонических линейных ускорений (23, содержащее основание, аэростатическую поворотную опору, маятник с платформой для крепления исследуемого акселерометра, выполненный в виде сферического сегмента и являющийся подвижной частью аэростатической опоры с линейной направляющей, измерительный прибор и механизм отклонения маятника от положения равновесия, выполненный в виде дифференциального винта, наружного подвижного относительно направляющей стакана, который соединен упругими шарнирами со штоком, имеющим нижний сферический торец, контактирующий с платформой, и верхний торец, упирающийся в пьезотолкатель, поджатый к штоку с помощью опорного винта через кронштейн, жестко связанный со стаканом, причем шток и опорный винт расположены на одной оси, параллельной оси дифференциального винта, а пьезотолкатель и контрольный прибор соединены с выходом генератора электрических колебаний, Однако это устройство имеет невысокую точность из-за наличия погрешности, обусловленной, например, пульсацией дав5

55 ления сжатого газа в рабочем зазоре устройства, влиянием вибровозмущений основания на результаты проверки испытуемых акселерометров, Цель изобретения — повышение точности работы устройства.

На чертеже представлено предлагаемое устройство, общий вид.

Устройство состоит из основания 1, аэростатической поворотной опоры, содержащей неподвижную часть 2 и подвижную часть, состоящую из двух идентичных маятников 3,4, расположенных симметрично относительно вертикальной оси устройства и выполненных в виде сферических сегментов большого радиуса, снабженных платформами 5 6. На платформе 5 закреплены исследуемый акселерометр 7 и зеркало 8 измерительного прибора 9, установленного на платформе 6 и линейных аэростатических направляющих (на чертеже не показано). Кроме того, на платформе 6 расположен эквивалентный груз (на чертеже не показан), обеспечивающий идентичность условий нагружения первого 3 и второго 4 маятников подвижных частей аэростатических поворотных опор. Зазоры 10,11 между неподвижной частью 2 и маятниками 3,4 заполнены газом, подводимым к аэростатическим поворотным опорам по каналам

12,13, проходящим через неподвижную часть 2 и линейные аэростатические на правляющие. Источник сжатого газа на чертеже не показан. На неподвижной части 2 установлен механизм отклонения маятника 3 от положения равновесия, состоящий из направляющей 14, которая через дифференциальный регулировочный винт 15 связана со стаканом 16 и кронштейном 17. Стакан 16 и кронштейн 17 жестко соединены между собой. В кронштейне 17 установлен пьезотолкатель 18, зажатый между опорным винтом 19 и одним из торцов штока 20, который связан с помощью двух параллельных упругих шарниров 21, выполненных в виде плоских балочек, со стаканом 16, Другая торцовая поверхность штока 20, контактирующая с платформой 5, выполнена сферической. Генератор 22 электрических колебаний подключен к пьезотолкателю 18 и контрольному прибору 23, Измерительный прибор 9 предназначен для оценки угла отклонения платформы 5 от горизонтальной плоскости, а также амплитуды и частоты колебаний маятника 3. Радиус сферы маятников 3,4 выбран близким к приведенной длине маятника.

Перед началом работы необходимо выставить плоскость рабочей поверхности зеркала измерительно. о прибора перпен1737351

55 дикулярно его измерительной оси. Устройство работает в статическом и динамическом режимах.

Статический режим работы.

Исследуемый акселерометр 7 закрепляют на платформе 5 и вращением дифференциального винта 15 регулировки перемещают со стаканом 16 и закрепленным на нем кронштейном 17 вдоль направляющей 14 до механического контакта торцовой сферической поверхности штока

20 с платформой 5. Затем, подавая на пьезотолкатель 18, выполненный в виде пьезоэлемента, работающего в режиме обратного пьезоэффекта, с генератора 22 электрических колебаний напряжение постоянного уровня, возникает упругое плоскопараллельное смещение на упругих шарнирах 21 штока 20, который разворачивает маятник 3 с исследуемым акселерометром 7 и зеркалом 8 на заданный угол относительно неподвижного маятника 4 и измерительного прибора 9; Для контроля задаваемого угла необходимо измерить уровень подаваемого с генератора 22 напряжения, который регистрируется контрольным прибором 23.

По сигналу, снимаемому с выхода измерительного прибора 9, возникающему при угловом развороте зеркэл= 8 относительно его измерительной оси, судят о величине смещения платформы 5 в линейном направлении. Значение воспроизводимого ускорения определяют по известной формуле.

Динамический режим.

Для задания вынужденных колебаний маятнику 3 с установленным на платформе

5 исследованным акселерометром 7 необходимо подать на пьезотолкатель 18 с генератора 22 электрических колебаний гармонический сигнал переменной амплитуды синусоидальной формы, который через шток 20 вызовет вынужденные колебания маятника 3 с испытуемым акселерометром

7 и зеркалом 8 по заданному закону относительно неподвижного маятника 4 и измерительного прибора 9. По сигналу, снимаемому с выхода измерительного прибора 9 и возникающему при угловом развороте зеркала 8 относительно измерительной оси, судят о величине смещения платформы 5 в линейном направлении. Значение воспроизводимого ускорения определяют по известной формуле. Для контроля задаваемого угла необходимо измерить уровень подаваемого с генератора 22 напряжения, которое регистрируется контрольным прибором 23.

Для создания свободных колебаний маятника 3 необходимо на пьезотолкатель 18 подать с генератора 22 напряжение постоянного уровня заданной длительности, которое через шток 20 вызовет отклонение маятника 3 от положения равновесия. Затем снимают подаваемый на пьезотолкатель 18 с генератора 22 электрических колебаний сигнал (или подать противоположной полярности), после этого маятник 3 вводят в режим свободных колебаний, с.помощью измерительного прибора 9 и зеркала 8 измеря ют ам плитуду и частоту собственных угловых колебаний маятника 3, Контрольный прибор 23 обеспечивает контроль продаваемого на пьезотолкатель 18 с генератора 22 электрических колебаний сигнала.

Формула изобретения

Устройство для воспроизведения постоянных и низкочастотных гармонических линейных ускорений, содержащее основание, аэростатическую поворотную платформу с неподвижной частью и подвижной частью в виде маятника с платформой для крепления исследуемого акселерометра, маятник выполнен в виде сферического сегмента, механизм отклонения маятника от положения равновесия, установленный на неподвижной части аэростатической поворотной опоры и связанный с ее подвижной частью, измерительный прибор с зеркалом, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности работы устройства за счетувеличения помехозащищенности, в него введена вторая аэростатическая поворотная опора с подвижной частью в виде маятника с платформой, аналогичная первой и расположенная симметрично относительно вертикальной оси устройства, причем каналы обеих аэростатических опор соединены параллельно, а измерительный приборустановлен на платформе второй аэростатической опоры, при этом рабочая поверхность зеркала измерительного прибора укреплена на платформе первой аэростатической опоры перпендикулярно его измерительной оси.