Способ определения изменения параметров маятникового поплавкового компенсационного акселерометра
Использование: измерительная техника , в частности определения параметров акселерометров . Сущность изобретения: акселерометр 7 испытывают в камере 2 при двух его положениях: начальном и повернутом на 180° от начального положения. При каждом положении проводят два цикла измерений: один при температуре ti°, другой при температуре t2°. В каждом цикле осуществляют следующие операции: измеряют выходной сигнал акселерометра 7 в исходном его положении, отклоняют подвижную систему 8 вокруг оси подвеса на угол +у, измеряют выходной сигнал акселерометра 7, подвижную систему 8 отклоняют на угол -у , измеряют выходной сигнал акселерометра 7, разворачивают акселерометр 7 от исходного положения в плоскости, проходящей через ось подвеса и маятник 9, на юстировочный угол, например в направлении маятник 9 вниз, измеряют выходной сигнал акселерометра в начальном положении и при отклонении Подвижной системы 8 на углы + у и - у. Из соотношений измеренных в каждом цикле величин по расчетным зависимостям определяют параметры акселерометра 7 по всем четырем циклам испытаний. 2 ил. со
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)з G 01 Р 21/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1 (21) 4876657/10
{22) 22.10.90 (46) 15,08.92. Бюл. М 30 (71) Научно-исследовательский институт ав томатики и приборостроения (72) B.Þ.Màêàðîâ, В,И.Кербер и В.В.Юрасов (56) Книга Б.И.Назаров и др„Командно-измерительные приборы. М.: Изд-во МО
СССР, 1987, с. 625-626, Авторское свидетельство СССР
М 647611, кл. 6 01 Р 21/00, 1976. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗМЕНЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ МАЯТНИКОВОГО ПОПЛАВ КОВОГО КОМПЕНСАЦИОННОГО
АКСЕЛЕ РОМЕТРА (57) Использование: измерительная техника, в частности определения параметров акселерометров. Сущность изобретения: акселерометр 7 испытывают в камере 2 при двух его положениях; начальном и повернутом на 180 от начального положения. При
„„59„„1755205 А1 каждом положении проводят два цикла измерений: один при температуре t<о, другой при температуре \Qо. В каждом цикле осуществляют следующие операции: измеряют выходной сигнал акселерометра 7 в исходном его положении, отклоняют подвижную систему 8 вокруг оси подвеса на угол + p, измеряют выходной сигнал акселерометра 7, подвижную систему 8 отклоняют на угол "у, измеряют выходной сигнал акселерометра 7, разворачивают акселерометр 7 от исходного положения в плоскости, проходящей через ось подвеса и маятник 9, на юстировочный угол. например в направлении маятник 9 вниз, измеряют выходной сигнал акселерометра в начальном положении и при отклонении Подвижной системы
8 на углы + y и - у. Из соотношений измеренных в каждом цикле величин по расчетным зависимостям определяют параметры акселерометра 7 по всем четырем циклам испытаний. 2 ил.
1755205
10
30
40
3(s5 J6,) (v " sý,) 50
55 2О ГС51д
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения изменения параметров маятникового поплавкового компенсационного акселерометра (МПКА), — масштабного коэффициента и сМещения нуля, иэ-эа осевого и радиального люфтов в опорах подвеса подвижной системы с маятником.
Известен способ определения масштабного коэффициента и смещения нуля маятникового акселерометра путем ориентации осй чувствительности акселерометра по направлению действия ускорения гравитационного поля Земли и измерения выходных сигналов акселерометра при двух взаимно-противоположных положениях оси чувствительности акселерометра, Недостатком данного способа является невозможность определения влияния осевого и радиального люфтов в опорах подве- 20 са подвижной системы с маятником на величины параметров, — масштабный коэффициент и смещение нуля, что не позволяет оценить погрешности из-за изменений параметров и искл|очает возможность их учета при использовании акселерометров на объекте при различных ориентационнопространственных положениях и при изменяющихся температурных режимах.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ контроля маятникового компенсационного акселерометра, заключающийся в развороте акселерометра на заданные углы относительно вектора ускорения гравитационного поля Земли и измерении выходных сигналов.. Недостатком указанного способа является невозможность оценки влияния осевоro и радиального люфтов в опорах подвеса подвижной системы с маятником на величины параметров, — масштабный коэффициент и смещение нуля, что не позволяет анализировать качество акселерометра в процессе изготовления и испытаний, а также не позволяет производить учет погрешности из-за изменений параметров при эксплуатации акселерометра в условиях различных температурных режимов и различных пространственно-ориентационных положений, Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей за счет определения влияния осевого и радиального люфтов на параметры вкселерометра, Указанная цель достигается тем. что по предлагаемому способу определения изменения параметров МПКА иэ-за осевого и радиального люфтов путем разворота акселерометра на заданные углы относительно вектора ускорения гравитационного поля
Земли и измерения выходных сигналов,— выставляют акселерометр на юстировочном приспособлении в термокамере, установленной на поворотном опорном, столе, в положение. при котором ось подвеса вертикальна, а ось чувствительности горизонтальна, с помощью поворотного столе устанавливают акселерометр в исходное положение путем наклона на установочный угол в плоскости, проходящей через ось подвеса и маятник, устанавливают в термокамере первую температуру испытаний, которая выше температуры взвешенности подвижной системы акселерометра на контрольную величину, и проводят измеритель-. ный цикл, при котором измеряют выходной сигнал акселерометра в исходном начальном положении, при котором контур обратной связи акселерометра согласован н выходной сигнал датчика угла акселерометра соответствует нулевому уровню, введением рассогласования в контур обратной связи акселерометра отклоняют подвижную систему с маятником от начального положения вокруг оси подвеса на равные и с противоположным знаком контрольные углы, контролируя выходной сигнал датчика угла, измеряют выходные сигналы акселерометра в каждом угловом положении подвижной системы, с помощью поворотного стола наклоняют акселерометр от исходного положения в плоскости, проходящей через ось подвеса и маятник, на юстировочный угол, измеряют сигналы акселерометра при начальном положении подвижной системы с маятником и после отклонения на контрольные углы и из соотношения измеренных величин определяют параметры акселерометра,— масштабный коэффициент и смещение нуля,— по формулам:
2 с 06 (ъ sin II (Sin ((6 + cf) - siva g, 1 1(5 6) 4 (Э2+3>j
Q a
7 (2 +3 +361-(23 Э Эз) где (9 — масштабный коэффициент акселерометра, — выходной сигнал, соответствующий действию полного вектора ускорения гравитационного поля Земли (g 9,81 м/с );
 — смещение нуля акселерометра;
11, )г, )з, 14, Is, ls — измеренные величины выходных сигналов акселерометра; у — величина контрольного угла
1755205 устанавливают в термокамере вторую температуру испытаний, которая ниже температуры взвешенности подвижной системы акселерометра на контрольную величину, и
5 проводят измерительный цикл, с помощью .юстировочного приспособления разворачивают акселерометр на 180 от исходного положения в плоскости, проходящей через ось подвеса и маятник, проводят измери10 тельный цикл при первой и второй температурах испытаний и из соотношениф параметров, вычисленных в каждом измерительном цикле, определяют величины измененйй параметров МПКА из-за осевого и
15 радиального люфтов в опорах подвеса подвижной системы с маятником по форму р- величина юстировочного угла (определяется по регистратору поворотного стола); а- угол отклонения оси подвеса от вертикали в исходном положении акселерометра; з)) s nq
К-а с1 (23 -(3 +36))-(23,- Иа зЦсоь(р
Р- угол отклонения маятника от вертикальной плоскости наклона оси подвеса;, Юа-(>, 360-(23i-(jÿ 3çË 5 61 () лам:
Lf(g jqðj { з- Я-гп((чз+3g )-(3,+3 Q
4>„l,I, (1 ъ+ g<)-(З З а0-Г(г pi) (3 ь- ей, a) gg
2 2 C(e„-a,)+(e„-в+и- E(1э e,+ÍВ,Ь Ц
И )ь Ь— t(ú»4-(S + &аQ-1 С(1 ь)+(a ъ- +) 3
4-п где (Лlg)Ä - изменение масштабного коэф- n — коэффициент температурного влияфициента при температуре взвешенности - ния на смещение нуля (n=q ht, где q— из-за осевого люфта (Л h — условное обозна- 20 температурный коэффициент изменения чение осевого люфта);..... смещения нуля); (Ь 19), — изменение масштабного козф- „Вз — 84 — Вг — 81 фициента при температуре взвешенности В + Вт + Вз + Bp из-за радиального люфта (hR — условное На фиг. 1 изображена блок-схема рабочеобозначение радиального люфта); 25 ro места для осуществления предлагаемого (ЛВ)„ — изменение смещения нуля при способа; на фиг. 2 — положение оси подвеса с температуре взвешенности из-за осевого маятником в опорах акселерометра при вылюфта; полнении четырех иэмерйтельных циклов. (ЛВ), „- изменение смещения нуля при Блок-схема рабочего места включает температуре взвешенности из-за радиаль- ЗО следующие приспособления и приборы: поного люфта; воротный опорный стол 1; установленную
19 ; 192; 1g3; Ig4 — величины масштабного на поворотном столе термокамеру 2; внутри коэффициента, определенные в соответст- которой выставлено юстировочное присповующих измерительных циклах; -: сабление 3 с установочным кронштейном 4
B1; Bz; Вз, 84 — величины смещения З5 и базовыми площадками 5 и 6; на кронштейнуля, определенные в соответствующих из- ны 4 закреплены испытуемый акелерометр мерительных циклах; 7, в котором поплавковая подвижная систеm — коэффициент температурного влия- - ма 8 с маятником 9 установлена в опорах 10 .ния на масштабный коэффициент (m=p Atо, и 11 и взвешена в жидкости 12 при темперагде р — температурный коэффициент изме- 40 туре взвешенности, внутри корпуса акселенениямасштабногокоэффициента;hi -кон- рометра 7 расположены датчик 13 угла трольная величина отличия температури " смещения подвижной системы 9 и датчик 14 испытаний от температуры взвешенности); момента, а с внешней стороны корпуса.ак. и„, g,; р, j,) .. селерометра 7 расположен усилитель 15 аб3 ",Э",3 ",3" ) 45 ратной связи, при этом датчик 13 через усилитель 15 подключен к датчику 14; изме1755205
20
35
45
55 ритель 16 выходного сигнала датчика 13 угла; измеритель 17 выходного сигнала акселерометра 7; блок 18 смещения нуля усилителя
15 (блок введения рассогласования в контур обратной эвязи акселерометра).
На фиг. 2 обозначена нумерация измерительных циклов (1 — 4) и для каждого цикла приведены, параметры, характеризующие условия проведения измерительных циклов: параметр, определяющий угловое положение акселерометра в вертикальной плоскости, проходящей через ось подвеса и маятник, для циклов 1 и 2, когда акселерометр в исходном положении (опора 10— нижняя, опора 11 верхняя), это 0", а для циклов.3 и 4, когда r роведен разворот акселерометра на 180 от исходного положения (опора 10 — верхняя, опора 11 — нижняя), это 180О; параметр, характеризующий температурные условия проведения цикла, для циклов 1 и 3 это температура испытаний t>, которая выше температуры взвешенности подвижной системы 8 в жидкости 12 на контрольную величину, а для циклов 2 и 4 — это температура испытаний t20. которая ниже температуры взвешенности на контрольную величину; параметры, определяющие положение- оси подвеса (опорная ось по движной системы 8) с маятником в опорах
10 и 11 и характеризующие осевой и радиальный люфты в опорах, h (осевой люфт ) и
R (радиальный люфт), при этом для цикла 1 это й1 и R>, для цикла 2 Ьг и R), для цикла 3
Л2 и 82, для цикла 4 h> и Rz, Способ определения изменения параметров МПКА из-за осевого и радиального люфтов реализуется с помощью аппаратуры рабочего места посредством выполнения следующих операций.
Выставляют акселерометр 7 в установочном кронштейне 4 юстировочного приспособления 3, установленного на базовых площадках 5 внутри термокамеры
2, расположенной на опорном поворотном столе 1 в положение, при котором ось подвеса подвижной системы 8 с маятником 9 вертикальна, а ось чувствительности акселерометра 7 горизонтальна, при этом ось подвеса и маятник расположены в плоскости наклона поворотного стола 1.
С помощью поворотного стола 1 устанавливают акселерометр 7 в исходное положение путем наклона на установочный угол (yes), например, в направлении — маятник вниз, При этом величина установочного угла (а уст) определяется для конкретного типа испытуемого акселерометра исходя из раз. решающей способности и величины масштабного коэффициента акселерометра (номинальное значение) с учетом величины контрольного угла отклонения маятника вокруг оси подвеса в последующих операциях, а также исходя иэ технических характеристик измерителя 17 выходного сигнала акселерометра.
Устанавливают в термокамере 2 первую температуру испытаний (ц ), которая выше температуры взвешенности (toss ) подвижной системы 8 и жидкости 12 акселерометра 7 на контрольную величину (ht ), т,е. ц =t» + Ж ; Контрольная величина (h to) отличия температуры испытаний от температуры взвешенности выбирается с учетом допустимого разброса величины температуры взвешеннос1и и зависимости изменения плотности поддерживающей жидкости от изменения температуры, При температуре t< плотность жидкости 12 ниже, чем при температуре взвешенности, и подвижная система 8 "утоплена", так что опорная ось подвеса занимает крайнее нижнее положение в опоре 10 (нижняя опора) и расположена в опоре 11 (верхняя опора) с осевым лифтом, Такое расположение подвижной системы 8 в осевом направлении обозначим условно ht. За счет маятникового изгибающего момента, возникающего за счет воздействия на маятник
9 ускорения гравитационного поля Земли, опорная ось подвеса подвижной системы 8 будет занимать в опоре 10 крайнее правое положение, а в опоре 11 крайнее левое положение в плоскости, проходящей через ось подвеса и маятник (если смотреть на подвижную систему с маятником со стороны, когда маятник слева).
Такое расположение подвижной системы 8 в радиальном направлении в опорах
10 и 11 обозначим условно R>, Положение опорной оси подвеса с маятником при t> с параметрами h> и R> показано с индексом 1 на фиг, 2, Проводят 1-й измерительный цикл.
Измерительный цикл содержит следующие операции.
С помощью измерителя 1.7 измеряют выходной сигнал акселерометра 7 в исходном начальном положении (характеризуется согласованным контуром обратной связи акселерометра, при этом выходной сигнал датчика.13, угла, регистрируемый измерителем 16, соответствует нулевому уровню), который можно представить выражением;
l>=A i+i sinа sinÂ; где I> — величина измеренного выходного сигнала акселерометра;
А ф — смещение нуля акселерометра;
А — крутизна смещения нуля;
1755205 ф — угол отклонения подвижной системы вокруг оси подвеса от положения, при, котором смещение нуля соответствует нулевому уровню;
lg — масштабный коэффициент акселе- 5 рометра; — выходной сигнал акселерометра, соответствующий воздействию полного вектора ускорения гравитационного поля
Земли (g 9,81 м/с ); а — угол отклонения оси подвеса аксе- 10 лерометра от вертикали; а=ау,+а,; где Qyct величина установочного угла; ао — угол выставки оси подвеса подвижной системы в акселерометре в вертика ьной плоскости при проведении цикла;
Р-угол отклонения маятника вокруг оси подвеса от вертикальной плоскости наклона оси подвеса. . Приэтом при измерении выходногосигнала акселерометра 7 на подвижную систему 8 с маятником 9 действует инерционный момент, обусловленный составляющей ускорения гравитационного поля Земли, который отклоняет подвижную систему 8 в 25 опорах 10 и 11 в жидкости 12, что регистрируется датчиком 13 угла, выдающим сигнал через усилитель 15 в датчика 14 момента, создающим компенсационный момент, уравновешивающий инерционный момент. 30
Ток обратной связи в цепи датчика 14 момен-. та (например, магнитоэлектрического типа) является эквивалентом измеряемого ускорения и служит выходным сигналом акселерометра 7. 35
С помощью блока 18 смещения нуля усилителя 15 введением рассогласования в контур обратной связи акселерометра 7 отклоняют подвижную систему 8 с маятником
9 от начального положения вокруг оси под- 40 веса на контрольный угол + y. При этом практически задают смещение подвижной системы 8 до положения, соответствующего определенной контрольной величине выходного сигнала датчика 13 угла, регистри- 45 руемого измерителем 16. Контрольная величина выходного сигнала датчика 13 угла выбирается исходя из конкретной конструкции испытуемого акселерометра 7 с учетом схемы и типа используемого датчика угла и определяется разрешающей способностью датчика угла, его линейным диапазоном, а также располо>кением ограничительных упоров перемещения подвижной системы 8 в акселерометре 7, Контрольная величина .выходного сигнала датчика угла может быть представлена выражением:
О,.„.= К у; где Ид,y. — величина измеренного контрольного выходного сигнала датчика угла измерителем 16;
К вЂ” крутизн и датчика угла;
y — контрольный угол отклонения годвижной системы 8.
Из этого выражения ориентировочно определяется угол отклонения подвижной систем 8 (с учетом номинального значения крутизны датчика угла), который задается введением рассогласования в контур обратной связи акселерометра. Точное значение контрольного отклонения(у) подвижной системы 8 опредеЛяется при расчетах при завершении измерительного цикла из соотношения измеренных выходных сигналов акселерометра 7, Измеряют выходной сигнал акселерометра 7 измерителем 17, выражение для которого имеет вид:
Ь= A {у+у+ 1д sin а slnp+y); где 12 — величина измеренного выходного сигнала акселерометра 7; у — величина контрольного угла отклонения подвижной системы 8.
С помощью блока 18 введением рассогласования в контур обратной связи. акселерометра 7 отклоняют подвижную систему 8 с маятником 9 от начального положения вокруг оси подвеса на контрольный угол .у;
Измеряют выходной сигнал акселерометра 7 измерителем 17, выражение для которого имеет вид:
la-À (ф — y) +!ц sin а sin ф — у); где ls — величина измеренного выходного сигнала акселерометра 7.
С помощью поворотного стола 1 наклоняют акселерометр 7 от исходного положения в плоскости, проходящей через ось подвеса и маятник, на юстировочный угол (p), также, например, в направлении — маятник вниз, При этом величина юстировочного угла (p) выбирается аналогично выбору величины установочного угла (акт.) и может соответствовать величине установочного угла, или отличаться от нее, Измеряют выходной сигнал акселерометра 7 измерителем 17 при начальном положении подвижной системы 8 с маятником
9 (контур обратной связи акселерометра 7 согласован и выходной сигнал датчика 13 угла, измеренный измерителем 16, соответствует нулевому уровню), выражение для которого имеет вид; а= А т + lg sin (а+ф) slnp:
1755205
12 где l4 — величина измеренного выходного сигнала акселерометра 7; р- величина юстировочного угла (определяется по регистратору поворотного стола 1); 5
С помощью блока 18 введением рассогласования в контур обратной связи акселерометра 7 отклоняют подвижную систему 8 с маятником 9 от начального положения вокруг оси подвеса на контрольный угол + y. 10
Измеряют выходной сигнал акселерометра 7 измерителем 17, выражение для которого имеет вид: 6= A (g+y) +! . sin (a+ p) sIn ф+ у); 15 6" А (ф 7) + 4. э и (+У) з и (Р у): где 16.— величина измеренного выходного З0 сигнала акселерометра 7.
Из соотношения измеренных величине
onределяют параметры акселерометра для измерительного цикла, — масштабный коэффициент и смещение нуля, — по формулам: (5 61 (- 2 з1
3R eoBP 61п(ьiл(м+()-slog,|
3((35i36) 34 (3а 3Ь)
7 (Ь 16,) (4 - 2 - Ь) 40 где 19 — масштабный коэффициент акселерометра 7;
В=- А ф- смещение нуля акселеромет- 45 ра7;
11; !2;!з; I4: Is; Is- измеренные величины выходных сигналов акселерометра 7; у- величина контрольного угла;
50 (= 2авс эмад р- @личина юстировочного угла (определяется по регистратору поворотного сто- 55 ла 1); а — угол выставки акселерометра 7 в исходном положении, угол отклонения оси подвеса от вертикали, где !6 — величина измеренного выходного сигнала акселерометра 7.
С помощью блока 18 введением рассогласования в контур обратной связи акселе- 20 рометра 7 отклоняют подвижную систему 8 с маятником 9 от начального положения вокруг оси подвеса на контрольный угол - y.
Измеряют выходной сигнал акселерометра 7 измеретелем 17, выражение для ко- 25 торого имеет вид. (23(- (3 + 3 ) 3 s n q (234-(35 3g I3-(23>-(3z+3 Ц совч
Р- угол отклонения маятниха от вертикальной плоскости наклона оси подвеса;
Н3а-(3s 36Ц-(231-(32 3Д < < l
P агс1 .. 3 . с —
Параметры акселерометра 7, определенные при проведении 1-.ro измерительного цикла, обозначим как lg и В1, Выражения для параметров акселерометра 7 с учетом параметров, определяющих условия проведения 1-го измерительного цикле, можно представить в следующем виде: М = f (д)» + (Ig)R< + (Ig9l {1 + P t )
В =Е (в)» + ()R1 + (B)M) (1 + ц Лс .); где (Iд)» — составляющая масштабного коэффициента при температуре взвешенности, определяемая осевым положением (h>) оси подвеса подвижной системы 8 в опорах
10 и 11; (Ig)Rq — составляющая масштабного коэффициента при температуре взвешенности, определяемая радиальным положе-. нием (R<) оси.подвеса подвижной системы 8 в опорах 10 и 11; (ig)g — составляющая масштабного коэффициента при температуре взвешенности, определяемая другими конструктивными Nфакторами акселерометра 7, кроме параметров, характеризующих осевое и радиальное положение оси подвеса в опорах 10 и 11; р — температурный коэффициент изменения масштабного коэффициента;
Л t — контрольная величина отличия температуры испытаний от температуры взвешенности; (В)» — составляющая смещения нуля при температуре взвешенности, определяемая осевым положением (h<) оси подвеса подвижной системы 8 в опорах 10 и 11; (В)я1 — составляющая смещения нуля при температуре взвешенности, определяемая радиальным положением (R<) оси подвеса подвижной системы 8 в опорах 10 и 1 I; (B)M — составляющая смещения нуля при температуре взвешенности, определяемая другими конструктивными М-факторами акселерометра 7, кроме параметров, 13
1755205
14 характеризующих осевое и радиальное положение оси подвеса в опорах 10 и 11;
q — температурный коэффициент изменения смещения нуля.
Устанавливают в термокамере 2 вторую 5 температуру испытаний (t2 ), которая миже температуры взвешенности (tace ) подвижной системы Зв жидкости 12акселерометра 7 на контрольную величину(ЛР), т.е, tz1еэв, 10
При этом необходимо отметить, что при температуре tzо плотность жидкости 12 выше, чем при, температуре взвешенности, и подвижная система 8 находится в "состоянии всплытия", так что опорная ось подвесз 15 занимает крайнее верхнее положение в опоре 11 (верхняя опора) и расположена в опоре 10 (нижняя опора) с осевым люфтом.
Такое расположение подвижной системы 8 в осевом направлении обозначим ус- 20 ловно hz.
Расположение подвижной системы 8 в радиальном направлении в опорах 10 и 11 практически останется неизменным и будет соответствовать положению Й1. 25
Положение опорной оси подвеса с маятником при l20 с параметрами h2 и Ri показано с индексом 2 на фиг. 2.
Проводят 2-й измерительный цикл и определяют параметры акселерометра для 2- 30 го измерительного цикла, — масштабный коэффициент (lg)z и смещение нуля (В)г.
Параметры акселерометра 7 для 2-го из- " мерительного цикла можно представить с учетом параметров, определяющих условия 35 проведения 2-го измерительного цикла, в виде следующих выражений.
1g2 =((1g)h2+(g)Ri +(g)N)(1 — P «) °
Вг= { (8+2 +(В)р1+ (8)м) (1 — р «о); где (Ig)nz — составляющая масштабного коэффициента при температуре взвешенно- 45 сти, определяемая осевым положением (hz) оси подвеса подвижной системы 8 в опорах
10 и 11; (В)ьг — составляющая смещения нуля при температуре взвешенности, определяе- 50 мая осевым положением (hz) оси подвесз подвижной системы 8 в опорах 10 и 11.
С помощью юстировочного приспособления 3 разворачивают акселерометр 7 нз 55
180 от исходного положения в плоскости. проходящей через ось подвеса и маятник, устанавливая приспособление 3 на базовые площадки 6 внутри термокамерй 2.
Устанавливают в термокамере 2 первую температуру испытамий (t> ), которая выше температуры взвешенности (t»e ) подвижной системы 8 в жидкости 12 акселерометра
7 на контролыфю величину (« ).
При этом необходимо отметить, что при температуре t> подвижная система 8
"утоплена" и опорная ось подвеса занимает крайнее нижнее положение в опоре 11 (нижняя опора) и расположена в опоре 10 (верхняя опора) с осевым люфтом, т.е. расположение подвижной системы 8 в осевом направлении в опорах 10 и 11 соответствует положению hz., При перевороте акселерометра 7 на
180 из исходного положения, когда для оператора, проводящего испытания, маятник относительно оси подвесз находился слева (опора 10 — нижняя, опора 11 — верхняя), положение опор изменится (опора 10верхняя, опора 11 — нижняя) и положение маятника изменится, он станет справа от оси подвеса, изменится и направление действия изгибающего момента на противоположное, в результате чего опорная ось подвеса в опорах 10 и 11 в радиальном направлении изменит точки касания на диаметрально противоположные, т.е. опорная ось подвеса подвижной системы 8 будет занимать в опоре 10 крайнее правое положение, а в опоре 11 крайнее левое положение в плоскости, проходящей через ось подвеса и маятник (если смотреть на подвижную систему с маятником со стороны, когда маятник справа).
Такое расположение подвижной системы 8 в радиальном направлении в опорах
10 и 11 обозначены условно Вг.
Положение опоркой оси подвеса с маятником при tqо с параметрами hz u Rz показано с индексом 3 на фиг. 2.
Проводят 3-й измерительный цикл и определяют параметры акселерометра для 3го измерительного цикла, — масштабный коэффициент (lgQ и смещение нуля (Вз).
Параметры акселерометра 7 для 3-го измерительного цикла можно представить с учетом параметров, определяющих условия проведения 3-го измерительного цикла, в виде следующих выражений:.
4З =(Og) 2+( Вз= ((8) 2 + (8)йг + (8)м) (1 + q « ) где (Ig)Rz — составляющая масштабного коэффициента при температуре взвешенности. определяема радиальным положением 1755205 16 (Rz) оси подвеса подвижной системы 8 в опорах 10 и 11; (8)Rq — составляющая смещения нуля при температуре взвешенности, определяемая радиальным положением (В2) оси подвеса подвижной системы 8 в опорах 10 и 11. Проводят 4-й измерительный цикл и определяют параметры акселерометра для 4-ro измерительного цикла, — масштабный коэффициент (I9<) и смещение нуля (84). 5 Параметры акселерометра 7 для 4-го измерительного цикла можно представить с учетом параметров, определяющих условия проведения 4-го измерительно цикла, в виде следующих выражений: I94 =((}ц)} +19 2+(}ц)м)(1 — р Aт); Устанавливают в термокамере 2 вторую температуру испытаний (тго). При этом расположение подвижной системы 8 в опорах 10 и 11 соответствует положению Ь1. Расположение поДвижной системы 8 в радиальной направлении в опорах 10 и 11 практически останется неизменным и будет соответствовать положению Р2. B4= f (8)},„+(8)я2 + (В)м) (1 — q At ) . Из соотношения параметров, вычисленных в каждом измерительном цикле, определяют величины изменений параметров МПКА из-за осевого и радиального люфтов 20 в опорах подвеса подвижной системы с маятником по формулам: Положение опорной оси подвеса с маятником при tP с параметрами h> и Rz йоказано с индексом 4 на фиг. 2. Í g2 $(l (ЯЪ 9ФЯ п и 33+ 4 ($1+ j Ë Ц),„ / 1 (1)+(t 3 ФЛ } -(уЗ Ф (1+ 20 B " 4-(в,.ь,Я-. (ь,— ь, .(ь,—,)3 41 где(Л1ц),},- изменение масштабного коэф- ры испытанйй от температуры взвешенофициента при температуре взвешенности сти); из-за осевого люфта (ЬЬ вЂ” условное обозна- (-} чение осевого люфта); 25 (A }ц), - изменение масштабного коэф- . 9 р+ фициента при температуре взвешенности из-за радиального люфта (ЛВ - условное и — коэффициент температурного влияобозначение радиального люфта); ния на смещение нуля (п=ц Л t, где с}— (Л 8) } - изменение смещения нуля при 30 температурный коэффициент изменения температуре. взвешенности из-за осевого смещения нуля); люфта; (ЬВ)„с-изменение смещение нули при, „Ве — 84 — 82 81} " температуре взвешенности из-за радиаль- Bt + В + Вз + В4 ноголюфта; -" 35 I<1, I>2, }цз, t94-"величины масштабно- При этом условно принято, что: ro коэффициента, ог}ределеннные в соответ-, ствующих измерительных цйклах; Ь=Ь2-}11; A R=R2 R1: 81; Bz, Вз: 8 }- величины смещения йуля, определенные в соответствующих изме- 40 а при вычислении изменений параметров рительньВ циклах; принято, что: m — коэффициент температурного влияния.на масштабный коэффициент (е=р >ж, (A }д) „= (19)qz — (}9)q„; где p — температурнйй коэффициент изме- (A}9), < = (!9)р — (19)Я1, нения масштабного коэффициента; Atо — 45 (щ) = (}3)}, (B)> > ° контрольная величина отличия температу- (A В) " y) в = 1755205 шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей эа счет оп- 10 ределения влияния осевого и радиального 35 системы, с помощью поворотного стола на- 40 клоняют акселерометр на юстировочный ра при начальном положении подвижной 45 системы с маятником и после отклонения на контрольные углы, из соотношения измаренных величин определяют параметры акселерометра — масштабный коэффициент и смещение нуля — no формулам .. 50 3Л5 6) (д. ъ1 2 с06P sin Zt )sin (04+q) -sin g. (Формула изобретения Способ определения изменения нараметров маятникового поплавкового компенсационного акселерометра, заключающийся в развороте акселерометра на заданные углы относительно вектора ускорения гравитационного поля Земли и измерении выходных сигналов, о т л и ч а юлюфтов на параметры акселерометра, пред-. варительно выставляют акселерометр на юстировочном приспособлении в термокамере, установленной на поворотном опорном столе, в положение, при котором ось подвеса вертикальна, а ось чувствительности горизонтальна, с помощью поворотного стола устанавливают акселерометр в исходное положение путем наклона на установочный угол в плоскости, проходящей через ось подвеса и маятник, устанавливают в термокамере первую температуру испытаний, которая выше температуры взвешенности подвижной системы акселерометра на контрольную величину и проводят первый измерительный цикл, при котором измеряют выходной сигнал акселерометра в исходном начальном положении, при котором контур обратной связи акселерометра соответствует нулевому уровню, затем введением рассогласования в контур обратной связи акселерометра отклоняют подвижную систему с маятником от начального положения вокруг оси подвеса на равные с противоположным знаком контрольные углы, контролируя выходной сигнал датчика угла, измеряют выходные сигналы акселерометра в каждом угловом положении подвижной угол от исходного положения в плоскости, проходящей через ось подвеса и маятник, измеряют выходные сигналы акселеромет20 30 1 (5 6) Ф (2 ) 7 (23,35+3 6)- (4 а 5) где Ig- масштабный коэффициент акселерометра — выходной сигнал, соответствующий действию полного вектора ускорения гравитационного поля Земли (g у 9,81 м/с;  — смещение йуля акселерометра; I<; 12;!з, l4; Is; ls измеренные величины выходных сигналов акселерометра; у" величина контрольного угла, р величина Юстировочного угла (определяется по регистратору поворотного стола); а- угол отклонения оси подвеса от вертикали в исходном положении акселерометра, (23,-(3 i 3>)) 51п q ЧЫ,-(,,iЯЫ,-(3< +-(Э, +36П-p > i-(З + З зй У 1 P=-а с (5 61 (R ъ) устанавливают в термокамере вторую температуру испытаний, которая ниже температуры взвешенности подвижной системы акселерометра на контрольную величину, и проводят второй измерительный цикл, при котором повторяют операции первого цикла измерении и расчетным путем определяют параметры акселерометра, затем с помощью юстировочного приспособления разворачивают акселерометр на 180 от исходного положения в йлоскости, проходящей через ось подвеса и маятйик, проводят измерительный цикл при первой и второй температурах испытаний и из соотношения параметров, вычисленных в каждом измерительном цикле, определяют величины изменений параметров маятникового поплавкового компенсационного акселерометра из-за осевого и радиального люфтов s опорах подвеса подвижной системы с маятником по формулам 1755205 19 hg, 8t ЮР hg, Рр Фиг. 2,У hri А hf l 8z Составитель В.Макаров Техред М;Моргентал Корректор Н.Тупица Редактор Н.Горват Заказ 2890 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, улл агарина, 101 г, 2Г(г- )+(з- +И Г(э+6+1-(81+ S)3 г 2((Ь,+В+ЦВ,+ ЬгЦ-п ((Ь,— Ь,Д+(Ь,— Ь+Д 4-пг где (Alg) — измвйение масштабного коэф- В1, Вг, Вз, В4- величины смещения нуфициента при температуре взвешенности ля, определенные в соответствующих измеиз-за осевого люфт (Ah — условное обозна- рительных цйклах; чение осевого люфта); m — коэффициент температурного влия(Л lg) p изменение масштабного коэф- ния на масштабный коэффициент(т-р. Atо, фициента при температуре взвешенности где р — температурный коэффициент измеиз-за радиального люфта (ЛЯ вЂ” условное нения масштабного коэффициента, AP— обозначение радиального люфта); контрольная величина отличия температуры (Л В)„ „- изменение смещения нуля при . испытаний от температуры взвешенности), температуре взвешенности из-за осевого люфта; . 95 Я41 2 8( (Ь В) „- изменение смещения нуля при Jg<+ 3 g t3 i3 температуре взвешенности из-за радиального люфта; n — коэффициент температурного влияния . lg1 lg lg Ig4 величины масштабно- на смещение нуля (n=q At, q — температур-. го коэффициента, определенные в ный коэффициент изменения смещения нуля), соответствующих измерительных . цик- „83 — В4 — В2 — В1 лах; В> + Вг + Вэ + В4
