Датчик акселерометра

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 838586 (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 04.0779 (21) 2807673/18-10 с присоединением заявки № (51)M. Кл.3

G 01 P 15/08

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.06.81. Бюллетень ¹

Дата опубликования описания 150681

И) ." ДК 531. 768 (088. 8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ДАТЧИК АКСЕЛЕРОМЕТРА тавляет одну четвертую часть звуковой волны, возбуждаемой в материале корпуса на частоте резонатора. Однако

5 н данном датчике с введением упругого подвеса через систему промежуточных корпусов имеет место высокодобротный резонанс, лежащий в пределах частот возможных вибраций, что существенно снижает эффективность виброизоляции.

Цель изобретения — повьхнение эффективности виброизоляции датчика акселерометра.

Из обретение от носит ся к измерен Оо

-параметров движения, в частности к вибрационно-частотным акселерометрам.

Известные конструкции вибрационночастотных датчиков не имеют надежной и достаточно эффективной виброизоляции Г1 .

Использование для целей виброизоляции уже разработанных базовых устройств 2 приводит к значительному увеличению суммарных габаритов и массы устройства.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство, содержащее раму, установленную в корпусе, и инерционную массу, закрепленную на раме посредством пластинчатого подвеса и резонатора, причем промежуток между рамой и корпусом частично заполнен реэиноподобным материалом (3J.

В этом устройстве повышение эффективности виброизоляции в условиях высокого уровня механических воздействий достигается путем создания двухкорпусной конструкции с геометрическими размерами, рассчитанными таким образом, что суммарная длина средней линии от места заделки резонатора до места крепления рами сосПоставленная цель достигается тем, что в раме и обращенной к ней стенке корпуса выполнены симметрично расположенные относительно оси чувствительности датчика профилированные па-.

20 зы, каждый из которых образован двумя соосными цилиндрами, имекщими общее основание со сквозной прорезью, причем пазы заполнены эластичными материалами с добавкой наполнителя, коэффициент теплопроводности которого меньше, чем у материала рами,.но больше,чем у материала корпуса.

На фиг.1 представлена упрощенная конструктивная схема датчика

З0 акселерометра, на фиг.2 — сечение

А.П.Козлов, С.В.Медведев, М.С.Никольский,.:

С.A.Ðoìàíñêèé и A.Ñ.ßðoìåíoê

838586

A-A на. фиг.1; на фиг. 3 — узел Т на фиг.1.

Датчик содержит раму 1, связанную с корпусом 2 через резиноподобный материал 3. В раме 1 и обращенной к ней стенке корпуса 2 частотного датчика выполнены профилированные пазы 4. Внутри рамы 1 размещена инерционная масса 5, закрепленная с помощью упругого пластин.чатого подвеса 6 и резонатора 7.

Паз 4 заполнен резиноподобным материалом с добавкой наполнителя. Кажцый паз (фиг. 2 и 3) образован двумя соосными цилиндрами 5 и 6, имеющими общее1 снабженное сквозной прорезью 7 ос15 нование 8. Коэффициент теплопроводности материала наполнителя определяет скорость распространения теплового потока и выбирается меньшим, чем коэффициент теплопроводности материала раьы, но большим, чем коэффициент 2О теплопроводности материала корпуса.

Датчик акселерометра работает следующим образом.

При наличии ускорения, направленного по .оси резонатора 7 (оси чувстви- 75 тельности), в условиях действия вибрационных перегрузок инерционная масса 5 на упругом подвесе 6 перемещается, при этом меняется натяжение резонатора 7, при этом изменение его частоты колебаний несет в себе информацию об измеряемом ускорении. При действии вибрационных перегрузок на датчик за счет активных потерь в резиноподобном материале 3 выделяется тепло, которое. отводится в раму 1.

Наиболее эффективно при одновременном обеспечении точности датчика этот про.. цесс обеспечивается при монотонном возрастании коэффициента теплопроводности от периферии к центру дат- 4О чика.

Предложенная схема включает раму1 выполненную из титана, с заливкой в профилированные пазы между рамой и корпусом полиуретанового компаунда 45

КТ-102М с добавкой 303 нитрида бора.

Профиль паза выбирается исходя из условий комплексной виброзащиты от внутренних и внешних вибраций.

Поскольку амплитуда внутренних 5р виброускорений максимальна на поверхности датчика, то профиль паза 4 выбран переменным по сечению (фиг.?), причем поглощение внутренних волн происходит на периферии (поз.5,6), а демпфирование внешних вибраций в центральном сечении (поз. 7) . Сквозная прорезь 7 профилированного паза

4 позволяет получить повторяемые от датчика к датчику динамические характеристики. 11ирина сквозной прорези 7 (фиг. 3) определяет оптимальный режим виброударного нагружения, при котором корпус и чувствительная масса датчика взаимно компенсируют инерционные перегрузки, тем самым повышая . эффективность виброизоляции в условиях воздействия ударов.

Конструкция устройства обеспечивает получение минимальной погрешности измерений частотного датчика в условиях воздействия вибрационных перегрузок и получения требуемой перегрузочной способности при действии удара и уменьшение при этом температурной погрешности.

Кроме того, конструкция. датчика акселерометра обеспечивает относительную простоту при изготовлении, сборке и регулировке устройства.

Формула изобретения датчик акселерометра, содержащий раму, установленную в корпусе, и инерционную массу, закрепленную на раме посредством .пластинчатого подвеса и резонатора, причем промежуток между рамой и корпусом частично заполнен эластичным материалом, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности виброизоляции,в раме и обращенной к ней стенке корпуса выполнены симметрично расположенные относительно оси чувствительности датчика профилированные пазы, каждый из которых образован двумя соосными цилиндрами, имеющими общее. основание со сквозной прорезью, причем пазы запол-нены эластичным материалом с добавкой наполнителя, коэффициент теплопроводности которого меньше, чем у материала pawl, но больше чем у материала корпуса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 402805, кл.G 01 Р 15/00, 06.07.71.

2. Круковский A.С. Амортизаторы рамочные пружинные пенополиуретановые (РПП) Сб. Вибрационная техника, М., Р 2, 1970, с.106-112.

3. Авторское свидетельство СССР

1" 556385, кл. G 01 Р 15/08, 16.07,75 (прототип) .

838586

Составитель K.Ëóêîíñêèé

Техред М. Голинка Корректор М.Демннк

Редактор А. Долинич

Заказ 4419/88 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4