Подвес чувствительного элемента акселерометра

 

СОЮЗ COBETCKII

СОЦИАЛИСТИЧЕСЙИХ I ECIIFNIIIK

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОС ДМСтВКИНОК mTEIITIIOE

ВЩОМСТВО СССР (fOClhLTEHT,CÑÑÓ) И

К АВТОРСКОМУ СВИДЕПЛЬСТВУ (21) жЕЗ94/Ю (22}29.0430 (48) 15.1г.93 Бюл. Йа 45-46 (71) Институт нибернетини АН УССР

<в) SU ин 2344А (51) 1 г

P2) Кобржицкая ИВ Козорез 83; Чеборин ОГ. (64) ПОДВЕС ЧУВСТВИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА

АКСЕЛЕРОМЕТРА. (®Л

934598

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в инерциальных системах навигации.

Известен трехосный криогенный акселерометр, содержащий сверхпроводящий чувствительный элемент, сверхпроводящие катушки опоры и систему сьема информации.

Принцип взвешивания чувствительного элемента основан на эффекте Мейснера: магнитное поле, создаваемое каждой катущкой опоры, отталкивает сверхпроводящую сферу (чувствительный элемент), в результате чего сфера занимает некоторое среднее положение между катушками. При появлении ускорения чувствительный элемент испытывает смещения, что регистрируется по изменению в катушках.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому являешься подвес чувствительного элемента акселерометра, содержащий корпус с жестко закрепленным в нем неподвижным элементом из сверхпроводящего материала и чувствительный элемент в виде кольца из сверхпроводящего материала. Однако в:данном подвесе не обеспечивается угловая устойчивость в области магнитно-отталкивающих сил.

Цель изобретения — повышение устойчивости подвеса., Ф

Цель достигается тем, что в подвес, содержащий корпус с жестко закрепленным в нем неподвижным элементом из сверхпроводящего материала и чувствительный эле / мент в виде кольца из сверхпроводящего материала, введен стержень из сверхпроводящего материала, установленный в корпусе соосно неподвижному элементу, выполненному в виде кольца, при этом чувствительный элемент охватывает стержень.

Конструкция подвеса чувствительного элемента акселерометра схематически представлена на чертеже.

Подвес содержит корпус 1, неподвижный сверхпроводящий кольцевой элемент 2 опоры, сверхпроводящий кольцевой чувствительный элемент (43) 3, сверхпроводящий стержень 4. Источником удерживающего магнитного поля является кольцо 2.

Стабильное (устойчивое) состояние ЧЭ обеспечивается следующим образом. В направлении оси кольца 2 стабилизация достигается с помощью эффекта "магнитная потенциальная яма", согласно которому магнитная сила уменьшается при уменьшении зазора, что аналогично свойству силы

25

30 метрических датчиков (сквидов), При изменении положения кольца 3 под действием ускорения в нем наводится ток (в силу условия постоянства охваченного им магнитного потока), что приводит к изменению магнитного поля прибора, которое может быть с

40 высокой точностью измерено сквидами. Изменение магнитного поля и несет информацию о действующих ускорениях, Для регистрации смещений ЧЗ на корпусе прибора устанавливают пять сквидов с

45 осью чувствительности по оси источника удерживающего магнитного поля, причем один сквид расположен на оси поля источника, а остальные четыре — по два на двух прямых, перпендикулярных друг другу и оси поля источника, 5

15 пружины и обеспечивает устойчивость я направлении оси, Боковая устойчивость и устойчивость по наклону в зоне сил притяжения обеспечивается притягивающим характером магнитной силы и дополнительным сверхпроводящим стержнем. При возникновении бокового смещения возникает магнитная сила. обязанная идеальному диамагнетизму сверхпроводника (непроникновение магнитных силовых линий в массив стержня), стремящаяся оттолкнуть кольцо 3 в положение соосности колец 2 и 3.

Боковая устойчивость по наклону в зоне сил.отталкивания обеспечивается диамагнитным стержнем аналогично описанному выше. Каждый элемент наружной поверхности стержня 4 магнитно отталкивает обращенный к нему элемент кольца 3.

Равнодействующая этих сил магнитного отталкивания равна нулю в положении соосности колец 2 и 3, Поэтому кольцо 3, несмотря на дестабилизирующее действие сил отталкивания тока кольца 2, стремится к соосности с последним.

Принцип работы трехосного акселерометра с данным подвесом основан на измерении магнитного поля прибора с помощью сверхпроводящих квантовых интерфероПредлагаемый подвес чувствительного элемента акселерометра обеспечивает работоспособность прибора независимо от направления действующих сил инерции, (56) Горенштейн И.А. и др. Инерциальные навигационные системы. M.: Машиностроение, 1970. с, 130.

Авторское свидетельство СССР й:

642664. кл. С 01 V 7/02 l 7 7

934598

Составитель 8.3ыль

Тех ред М.Моргентал

Редактор О.Юркова

Заказ 3349

Корректор ll.Ãåðåøè

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгоооа. чл.Гагапин 1п1

Козорез В.В. и др. О потенциальной яме магнитного взаимодействия идеально про-, Формула изобретения

ПОДВЕС ЧУВСТВИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА АКСЕЛЕ РОМЕТРА, содержащий корпус с жестко закрепленным в нем неподвижным элементом и чувствительный 10 элемент в виде кольца. выполненный иэ водящих токовых контуров. ДАН УССР. сер.

А. 1976, М 3, с. 248-249. сверхпроводящего материала, отличающийся тем, что. с целью повышения устойчивости процесса, в него введен стержень из сверхпроводящего материала, установленный в корпусе соосно неподвижному элементу, выполненному в виде кольца, при этом чувствительный элемент охватывает стержень.