Трехкомпанентный акселерометр

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскнк Социалнстнческик Республнк(11) б 24171 нительное к авт, свил-ву 22) Заявлено 23 Д 276. (21) 2432096/1851) М. рисоедннением заявки Государственны й комн 1 е Совета 14 иинс трон О:С но делан изобретений н открытий(45) Дата опубликования описания 31.0778 8.(72) Автор изобретения К, Киселев Всесоюзный научно-исследовательский институт ядерной геофизики и геохимии 71) Заявнтел РЕХКОМПОНЕНТНЫЙ ЛКСЕЛЕРОМЕТ Изобрете измерения у использова щих величи вектора уск внутреннихие от корен в простраиа фигэ езе хематически ваемый трехпьезоэлектри а фиг. 2 - а м положении изображе омпонент ческийкселероионная массааключена мепьезоэлементи которых раперпендикулХ, У,Е),тяжести инедкой ичерциоический исто3, напримерт источник п4, д,угой ксвязан с це 1, нажду тре в 2, полок си ны роходяной масой масник упен рикреп онец к ся опреде компонент тро но приборах, регистрируюну и направление полногоорения в пространстве воточках среды;Известны трехкомпонентные акселеро метры, предназначенные для измерения полного вектора ускорения, использующие общую инертную массу и три пары пьезоэлементов, расположенным по трем взаимно перпендикулярным направлениям 1,23Наиболее близким по своей технической сущности к изобретению является трехкомпонентный пьезоэлектрический сейсмометр, который имеет сферическую инертную массу, три пары пьезоэлементов, оси чувствительности которых расположены по трем взаимно перпендикулярным направлениям 31 .К недостаткам этого акселерометра относятся сложность конструкции и системы центровки инертноймассы, большая чувствительность к неизмеряемым компонентам, отсутствие возможности проверКи идентичности измеряемых компонент.Целью изобретения ет ление положения измер х полного вектора ускорениястве и проверка идентичности этих компонентов..Это достигается тем, что в предлагаемом акселерометре в центре тяжести инерционной массы помещен сфери ческий источник упругих колебаний (например, выполненный в виде магнитостриктора), шарнирно связанный с центром одного из,пьезоэлементов, а инергтионяая масса выполнена жидкост- ной Н 1 с в ра р описы ный жидкостный акселерометр; н метр в наклонно Жидкая инерц пример ртуть; з парами плоских чувствительност по трем взаимно направлениям ( щим через центр сы, В центре жи сы помещен сФер ругих колебаний тостриктор. Это к концу стержня торого шарнирно624171 формула изобретения Фиг )Составитель Е. Мараховская едактор С, Хейфиц ТехредН. Андрейчук Кор АКравченк каэ 5177/36 ЦНИИПИ Г Тираж 1112 рственного коми о делам иэобре Москва, жюПодписноета Совета Министров ССий и открытийушская наб., д, 4/5 303 лиал ППП Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 пьезоэлемента. Чтобы источник колебаний находился (в данном варианте крепление его) в центре инерционной массы, наобходимо, чтобы удельный вес у инерционной массы был больше, чем у источника и стержня.Направление поляризации пьезоэлектрических пластин показано стрел нами.Работает акселерометр следующим образом.При воздействии ускорения на инер-, ционную массу 1 действует сила инер ции. Инерционная масса создает давление на пьезоэлементы 2, на противо" лоложных гранях которых возникает разность потенциалов, пропорциональ. ная сила ияерции, )5Описанная конструкция обеспечивает разложение любой силы, действующей на инерционную массу, на три взаимно перпендикулярных составляющих.Каждые две противоположные грани пьезоэлементов электрически соединены друг с другом. Выводы от этих пар представляют собой раздельяые электрические выходи составляющих ( )( ина фнг. 1) .25Другим полюсом, общим для всех составляющих, является инертная масса.Для проверки идентичности датчика по разным направлениям служит сферический источник упругих колебаний 3. С его помощью создаются колебания в 3(3( рабочем диапазоне частот и, сравнивая величины амплитуд по отдельным компонентам, можно судить о чувствительности акселерометра к ускорениям разного направления.Если боковые грани акселерометра будут не параллельны вертикальной оси, т,е. акселерометр будет яаклонен (фиг. 2), источник упругих ко,лебаний 3 будет находиться не вцентре инерционной массы и расстояниямежду источником и различными пьезоэлементами будут неодинаковы. Следовательно, фронт упругой волны, возбуждаемой источником, будет доходитьдо различных пьезоэлементов не одно-временно. Это различие во времениприхода волны будет пропорциональноуглу наклона акселерометра. 1. Трехкомпонентный акселерометр,содержащий инерционную массу, заключенную между тремя парами плоских,пьезоэлектрических пластин, осичувствительности которых проходятчерез центр тяжести инерционноймассы, о т л и ч а ю.щ и й с ятем, что, с целью определения положения измеряемых компонент полноговектора ускорения в пространстве ипроверки идентичности этих компонент,в центре тяжести инерционной массыпомещен сферический источник упругихколебаниЯ, шарнирно связанный с центром одного из пьезоэлементов, аинерционная масса выполнена жидкостной.2. Акселерометр по п.1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что источникупругих колебаний выполнен в видемагнитостриктора.Источники информации, принятыево внимание при экспертизе:1. Патент США В 3710629,кл. С( 01 Ч 1/16.2. Авторское свидетельство СССРВ 338866, кл, Й 01 Р 15/08, 1972.3. Авторское свидетельство СССР9 397868, кл, С 01 У 1/16, 1973.