Дифференциальный виброакселерометр

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСИИКРЕСДУБЛИН И 91 8(3 (ш В 601 Р 15/09 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 8-10 7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(54)(57) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ВИБРОАКСЕЛЕРОИЕТР, содержащий два пьезорезонатора, установленных в корпусе соосно, и инерционную массу, распо-ложенную между пьезорезонаторами,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности измерения вибрационных ускорений, пьезорезонаторы выполнены Т -образными изакреплены в корпусе посредствомширокой части через вибропоглотительпри этом протяженность узкой частикаждого резонатора вдоль оси чувствительности вдвое больше ее шириныи равна протяженности его широкойчасти в направленииперпендикулярном к оси чувствительности,Изобретение относится к измеренийпараметров движения, в частности кпьезорезонансным акселерометрам дляизмерения вибрационных и ударныхускорений.Известны пьезорезонансные акселерометры Г 1.Однако они имеют относительнонизкую механическую прочность и обеспечивают требуемую точность измерения лишь в узком диапазоне вибрацион ных ускорений.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемым результатамк изобретению явялется дифференциаль-,ный пьезорезонансный акселерометр, 15содержащий два пьезорезонатора, установленных в корпусе соосно, и инерционную массу, расположенную Междупьезорезонаторами .2) .Однако наличие в известной конструкции большого числа степенейсвободы чувствительного элемента ирезонаторов и, следовательно, большого числа паразитных колебанийограничивает частотный диапазон дина мических воздействий ( вибраций) десятками-сотнями герц. Выше этогодиапазона точность измерений существенно уменьшается, а погрешностьможет достигать десятков-сотен про 30центов.Цель изобретения - повышение точности измерения за счет демпфирования паразитных колебаний.Указанная цель достигается тем,что в дифференциальном виброакселе-,рометре, содержащем два пьезорезонатора, установленных в корпусесоосно, и инерционную массу, располо.женную между пьезорезонаторами,пьезорезонаторы выполнены Т -образными и закреплены в корпусе посредством широкой части через вибропоглотитель, при этом протяженностьузкой части каждого резонатора вдольоси чувствительности вдвое больше его 45ширины и равна протяженностй егоширокой части в направлении, перпендикулярном этОЙ Оси,На чертеже представлена упроценная конструктивная схема дифференциального виброакселерометра.Дифференциальный виброакселерометр состоит из корпуса 1, прижимных винтов 2, металлических 3 и изоляционных 4 прокладок, вибропоглотитецей 5. Кварцевые чувствительныеэлементы б прижаты к корпусу 1 через металлические и изоляционные4 прокладки, вибропоглотители 5 ишайбы 7 прижимными винтами 2, Инерционная масса 8 установлена между ЬОкварцевыми чувствительными элементами б в направляющих пазах выступов9 корпуса 1.,Герметизация соединения кварцевых чувствительных элемен- .тов б с корпусом 1 обеспечивается1 клеевыми соединениями 10. Крышка 11связана с корпусом 1 сварным соединением 12. Кроме этого, показанытакже элементы крепления 13 на объекте 14, состоящие из гайки 15 и ориентируюцего штифта 16.Кварцевые чувствительные элементыб включаются в дифференциальную схемуили в схему двухчастотного автогенератора, на выходе которого выделяется разностная частота двух колебаний, пропорциональная ускорению илиамплитуде.В процессе измерений виброакселерометр устанавливается таким образом, чтобы вектор динамическоговоздействия был направлен перпендикулярно широким основаниям элементовб вдоль их рабочих длин. Соответствующим образом выбираются посадочные,места на испытываемых объектах.Закрепление выброакселерометровпроизводится с помоцью резьбовыхсоединений 13.функции вибропоглотителя - демпфирование стоячих волн паразитныхколебаний, вызываемых динамическимивоздействиями. В принципе, стоячиеволны могут устанавливаться вдольлюбых основных осей пьезоэлементов,Однако движение массы 8, вызывающейсжатие элементов б с различной силой и частотой (предварительное поджатие пьезокварцевых элементов бОсуцествляется винтами 2), происходит в направлении вдоль узкой части пьезоэлементов б. Благодаря наличию вибропоглотителя 5 стоячая волнана частоте основного параметрического резонанса поглощается. При протяженности узкой части пьезоэлемента, б вдоль оси чувствительности,вдвое большей его ширины и равной протяженности его широкой части в направлении, перпендикулярном осичувствительности, энергия волны накраях широкой части пьезоэлементамаксимальна и поглощается наиболееэффективно. Эффективному поглощениюволны при этом способствует границакварц-вибропоглотитель и частичнокварц-клей,Коэффициент поглощения стоячейволны наибольший на границе кварц -вибропоглотитель. В качестве последнего может быть использовановязкое турбинное масло, Димпфирование волны на границе кварц - клейменее эффективно, однако в боковыхнаправлениях энергия волны значительно меньше, чем в направлениидвижения инерционной массы 8, где и установлены вибропоглотители 5.По экспериментальным оценкам амплитуда паразитных колебаний, вызванных динамическими воздействиями, после введения поглотителей и чувствительных кварцевых элементов Т -образнсй1037184 Составитель К.ЛукомскийРедактор В.Лазаренко Техред Т.Иаточка Корректор О. Тигорф%Заказ 6002/47 Тираж 873 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, й, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП "Патен", г. ужгород, ул. Проектная, 4 формы уменьшается в 4-10 раз, чтоспособствует повышенщо точностиизмерений на виброчастотах, близких,к резонансной частоте системы кварцевых чувствительных элементов.Погрешность измерений при этом существенно уменьшается, оставаясьна уровне единиц процентов.