Гидростатический акселерометр

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 2906,7821) 2638433/18-10с присоединением заявки йф(23) Приоритет 51) М ( 2 С 01 Р 15/08 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 050580(72) Авторы изобретения И.А,Горенштейн, С.Ю.Иванов и И,В.Корольков Московское ордена Ленина и ордена Трудового КрасногоЗнамени высшее техническое училище им. Н.Э. Баумана(54) ГИДРОСТАТИЧЕСКИЯ АКСЕЛЕРОМЕТР Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено для измерений ускорений.Известны гидростатические акселерометры, содержащие частотные5датчики давления, присоединенныек концам канала, выполненного ввиде многовитковой катушки, заполненной однородной жидкостью, атакже вычислитель и терморегулятор 1. Разностный сигнал с двухдатчиков давления пропорционаленугловому ускорению, а суммарныйсигнал с этих датчиков используется для регулирования .температуры 15акселерометра терморегулятором.Недостатком указанного датчикаявляется относительно большая погрешность измерения, а также большоевремя готовности, обусловленные рабстой терморегулятора,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсягидростатический акселерометр,содержащий заполненный жидкостью 25канал и частотные датчики давленийна концах этого канала, соединенные свычислителем 2,Канал выполнен в виде многовитковой катушки и заполнен двумя ЗО несмешивающимися и нензаимодействующими жидкостями различной плотности. Разностный сигнал с двух частотных датчиков,давления соответствует действующим относительно осей чувствительности акселерометра как угловому, так и линейному ускорениям.Для измерения отдельно либо углового, либо линейного ускорения используют два различно ориентированных в пространстве акселерометра и необходимую обработку их сигналов.В жидкости, заполняющей канал и полости датчиков давления, создано некоторое начальное давление Ро, которое терморегулятором поддерживается постоянным.Сигналом управления терморегулятором является отклонение суммы частот выходных сигналов датчиков давления от некоторого постоянного значения частоты.Недостатками данного акселерометра являются относительно большое время готовности, обусловленное инерционностью терморегулятора, и погрешность измерения из-за неидантичности характеристик датчиков и изменений этих характеристик под действием внешних возмддений температуры,732750 ИИПИ Заказ 1730/35 раж 1019 Подписное времени и т,д,), Кроме того, в случае нелинейной характеристики датчиков .давления, что имеет место прииспользовании частотных датчиков,даже при стабилизации суммы выходных сигналов таких датчиков, придействии, измеряемой величины (ускорения) изменяется рабочая точка Рна характеристиках датчиков, а этоприводит либо к дополнительным погрешностям, либо к усложнению алгоритма обработки сигналов,Целью изобретения является уменьшение времени готовности и повышениеточности прибора путем компенсациитемпературной погрешности.Эта цель достигается введениемдополнительного датчика давления,установленного в середине каналас жидкостью, симметрично относительно его концов, и соединенного совходом вычислителя,На чертеже представлена схемагидростатического акселерометра.Он содержит канал 1, выполненныйв ниде многовитковой катушки, причемкаждый виток заполнен разнородными. несмешивающимися жидкостями, двачастотных датчика давления 2,пристыкованных к концам канала 1,дополнительный частотный датчик давления 3 и сильфон 4, установленныев середине 5 канала симметрично относительно его половин, вычислитель б,соединенный с выходами частотныхдатчиков давления 2 и 3,Акселерометр работает следующимобразом,При действии относительно оСичувствительности ускорения на концахканала 1 возникает разность давлений ь Р относительно некоторого начального давления Р С помощью частотных датчиков давления 2 эти давления Ро+ ьР и Р - ЬР преобразуютсяв электрические сигналы, которыеподаются на вычислитель б. Дополнительный датчик давления 3 измеряетдавление 1 и подает сигнал также на вычислитель, причем этот сигнал независит от действующего ускорения.При изменении температуры каналасильфон 4 компенсирует расширениежидкости, при этом изменяется на.чальное давление Р , что регистрируется дополнительным частотным датчиком 3, показания. которого не зависят от ускорения, и в виде электрического сигнала подается на вычислитель б. Выбором соответствующего алгоритма обработки, достигается независимость выходного сигналаот неидентичности характеристикчастотных датчиков 2, от температуры и времени.15 В данном случае описана конструкция гидростатического акселерометрас каналом в виде многовитковой катушки, при этом акселерометр измеряеткак линейные, так и угловые ускореЩ ния. Возможен вариант гидростатического акселерометра с каналом ввиде прямолинейной трубы. При этомакселерометр будет измерять тольколинейные ускорения, действующие25 вдоль оси канала.Формула изобретенияГидростатический акселерометр,содержащий заполненный жидкостьюканал и частотчные датчики давлений на концах этого канала, соединенные с вычислителем, о т л и. ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности прибора путем компенсации температурной погрешности иуменьшения времени готовности, вйего введен дополнительный датчикдавления, установленный в серединеканала с жидкостью, симметрично относительно его концов, и соединенныйсо входом вычислителя,4 О Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9250550, кл. С 01 Р 15/08, 19 б 7,2. Горенштейн И.А. Гидростатические чатотные датчики первичной информации, М 1976, с,25-28,лиал ППП Патент,Ужгород, ул, Проектная, 4