Частотный датчик ускорения
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1000916
Автор: Панкратов
Текст
(54) ЧАСТОТН ЧИК УСКОРЕНИ и упр акте Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано вустройствах и приборах, измеряющихили обрабатывающих информацию об ускорениях прямолинейного движенияподвижных объектов,Известны датчики ускорения, содержащие корпус, в котором за одно целоевыполнены инерционная масса на пружинах подвеса. и резонатор балочного типа, систему возбуждения и съема колебаний резонатора 13.,Известен также акселерометр, содержащий корпус с расположенной внутри него в точке пересечения трех ортогональных осей чувствительности инерционной массы, растянутой на совпада-.ющих с осями токопроводящих струнах,расположенных в поле постоянных магнитов и включенных в схемы автогенераторов, на внешних концах токопроводящих струн укреплены дополнительные инерционные массы, каждая из которых прикреплена к корпусу посредством боковых растяжек, упоров угого элемента с нелинейной харристикой 23 .Основным недостатком данных устройств является то, что они неустойчивы к перегрузочным ускорениям.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсячастотный датчик, содержащий рамочный корпус, внутри которого размещена ф инерционная масса, укрепленная на:плоскопараллельном, упругом подвесе,стержневой резонатор, систему воз"буждения и съема сигнала, усилительавтогенератора и упоры3 3Однако известный частотный датчикхарактеризуется недостаточной устойчивостью к перегрузочным ускорениямбольшой, величины (1000 д и более) лопри рабочем диапазоне измеряемых ускорений несколько десятков о.Цель изобретения - увеличение устойчивости датчика к механическимвоздействиям.3 10009Поставленная цель достигается тем, что датчик снабжен дополнительной инерционной массой, подвешенной на упругом подвесе по одну из сторон резонатора соосно с основой массой, при этом инерционные массы, жесткость упоров и жесткость пружин подвеса дополнительной массы связаны соотношением = -п 3 ь. сдщи су30 где в - величина дополнительнойинерционной массы;е - величина бсновной инерционной массы;с - жесткость пружин подвеса 15дополнительной инерционноймассы;с - жесткость упоров.На цертеже изображен предлагаемый датчик ускорения, общий вид.20Датчик состоит из рамочного корпуса 1, инерционной массы 2, подвешенной с помощью плоскопараллельных пружин 3, стержневого резонатора 1, упоров 5, дополнительнойинерционной 2 массы 6, подвешенной с помощью плоскопараллельных пружин 7. Система воз. буждения колебаний резонатора и сьема сигнала содержит возбудитель 8, адаптер 9 и усилитель 10 автогенератора.Датчик ускорения работает следующим образом..При действии ускорения по оси чув- ствительности усилие от инерционной массы 2 растягивает (сжимает) резона.-тор 1. При этом изменяется собствен-. ная цастота колебаний резонатора пропорционально действующему ускорению, Возбуждение колебаний резонатора осуществляется автогенератором, содер 40 жащим электронный усилитель 10, возбудитель 8 колебаний и адаптер 9. Дополнительная инерционная масса 6 при действии ускорения по оси чувствительности также воздействует на резонатор 4, изменяя собственную частоту колебаний резонатора. Действие дополнительной массы 6 на резонатор противоположно действию основной массы 2 и, следовательно, .изменение собствен ной частоты резонатора под действием этих масс будет меньше, чем у датчика без дополнительной инерционной массы. Но так как величина дополнительной инерционной массы 6 значительно мень ше величины основной инерционной массы 2, это уменьшение будет несущественным. 16 4При действии на датчик ускорения, превышающего максимальное рабочее (определяемое прочностью и устойчивостью резонатора), основная инерционная масса 2 становится на упоры 5 (ход массы :составляет несколько микрон). Постановку массы на упоры можно рассматривать как дополнительное подсоединение параллельно резонатору пружин большой жесткости, в результате чего происходит перераспре" деление инерционныхсил: основная часть инерционных сил расходуется на деформацию упоров 5 и небольшая часть идет на возрастание нагрузки, действующей на резонатор, Таким образом резонатор защищен от воздействия ускорения, превышающего максимальное рабочее. Но такая защита эффективнадо определенной величины перегрузочных ускорений.Так какупоры 5 не являются абсолютно жесткими, а для лучшей за- щиты от ударных воздействий они долж" ны обладатьопределенной податливостью (крешировать), то дальнейшее увеличение перегрузочного ускорения будет вызывать дальнейшее нагружение резонатора и при некотором значении ускорения нагрузка на резонатор может превысить допустимую, Чтобы этого не произошло, другой конец резонатора не присоединен жестко к корпусу, как это сделано в прототипеа подсоеди-. нен к дополнительной инерционной массе 6, подвешенной на плоскопараллельных пружинах 7.После того, как инерционная масса 2 коснулась упоров 5, жесткость которых значительно больше жесткости подвеса дополнительной инерционной массы 6, усилие на резонаторе, вызванное действием ускорения на дополнительную массу 6, будет уменьшать результирующую сил приложенных к резонатору. Можно так подобрать соотношение масс и жесткостей датчика, что при воздействии ускорения на датчик после касания инерционной массой 2 упоров 5 усилие на резонатор, вызванное действием ускорения на дополнительную массу 6, будет компенсировать дальнейшее нарастание усилия, вызванное действием ускорения на основную инерционную массу 2 после ее посадки на упоры 5. Следовательно, при действии любого большого ускорения на датчик после касания основной массы упоров дальнейшего нарастанияформула изобретения Составитель Н.ИараховскаяТехред Ж.Кастелевич Кор едактор С,Пекарь утяг 1371/М 7 ТираВНИИПИ Госудапо делам из113035, Иосква,одписное ака рственного комитета СССРобретений и открытийЖ, Раушская наб., д. жгород, ул. Проектн илиал ППП "Патент, 1000 усилий, действующих на резонатор, не" произойдет. Это выполняется при следующем соотношении:5: щд,С п,% где С " жесткость упоров;С - жесткость пружин подвеса дополнительной инерционноймассы;щ - величина дополнительной инер 46ционной массы;в - величина основной инерционной массы. Частотный датчик ускорения, содержащий рамочный корпус, внутри которого размещена инерционная масса,укреп ленная на плоскопараллельном упругом подвесе, стержневой резонатор, систему возбуждения и съема сигнала, усилитель автогенератора и упоры, ограничивающие перемещение основной 25 инерционной массы, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью увели-.чения устойчивости датчика к механи 916 4ческим воздействиям,он снабжендополнительной инерционной массой, подве" венной на упругом подвесе по одну из сторон резонатора соосно с основной массой, при этом инерционные массы, жесткость упоров и жесткость .пружин подвеса дополнительной массы связаны соотношениема Сда,где в - величина дополнительнойинерционной массы;щм - величина основной инерционной массы;Сд - жесткость пружин подвесадополнительной инерционноймассы;С - жесткость упоров. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРИ Й 02805, кл. 6 01 Р 15/00 1971..2. Авторское свидетельство СССР525889, кл. С О 1 Р 15/10, 19753. Авторское свидетельство СССРй 678431, кл, С 01 Р 15/08, 1977
СмотретьЗаявка
3234018, 12.11.1980
заявитель л. 5-; . I Vffi -Ф ч: f f. -. Л -, t; , --. г, / /, ;;: Y.
ПАНКРАТОВ ГЕННАДИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ
МПК / Метки
МПК: G01P 15/097
Метки: датчик, ускорения, частотный
Опубликовано: 28.02.1983
Код ссылки
<a href="https://patents.su/3-1000916-chastotnyjj-datchik-uskoreniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Частотный датчик ускорения</a>
Предыдущий патент: Устройство для определения направления движения стимула
Следующий патент: Способ измерения линейного ускорения
Случайный патент: Прямоточный поворотно-лопастной быстроходный гидротурбоагрегат