Датчик линейных ускорений

СОКИ СОВЕТСКИХсаамыюньвзекРЕСПУБЛИК 09 (И) ЗШ 601 Р 150 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕВ ТО РСЗО ИДЕТ У ЕЛЬСТВ МУ СВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56).1. Бутуев Г.С., Голубков,Ю,В., .Ефремов А,К., Федосов А.А. Июкенерные методы исследования ударных процессов. И., "Машиностроение",1977. с. 240 (прототип). (54)(57) ДАТЧИК ЛИНЕЙНЫХ УСКОРЕНИЙ, содерзащий полый цилиндрический корпус и установленные в нем соосно цилиндрический элемент и измерйтельный конус, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены направлякг . щий подвес, излучатель света, фото- приемник, источник питания потенциометр, сумматор и регистратор, причем цилиндрический элемент выполнен иэ прозрачного материала, а измерительный конус- из прозрачного упругого мат ери ала, излучатель света и потенциометр подключены к источнику питания средняя точка потенциометра и выход фотоприемника подключены ко входам сумматора, выход которого соединен с входом регистратора.Датчик линейных ускорений. содер- жит цилиндрический корпус 1 и подвижно установленные по оси корпуса инерционный элемент 2, измерительный конус 3, фотоприемник 4, излучатель 5 света, две металлические втулки би 7, установленные на инерционном элементе и измерительном конусе соответственно, направляющий подвес 8, источник 9 питания,электри. 50 ческий генератор 1 О ультразвуковой частоты, сумматор 11, потенциометр 12 установки нуля, регистратор 13, Излучатель 5 света и фотоприемник 4 закреплены соответственно в крышках 55 14 и 15, установленных неподвижно в корпусе 1 соосно ему. Направляющий подвес 8 установлен в корпусе 1 Изобретение относится к измерениям параметров движения, а болееконкретно к приборам для измерениялинейных ускорений,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности являетсядатчик линейных ускорений, содержащий полый цилиндрический корпус иустановленные в нем соосно цилиндрический элемент и измерительный конусЯ,Однако у устройства недостаточнаяточность измерений иэ-за не учетадинамических характеристик нагр"жения и боковой осадки измерительного конуса,Цель изобретения - повышениеточности измерения линейных ускоре-.ний.Поставленная цель достигаетсятем, что в датчик линейных ускорений, содержащий полый цилиндрический корпус и установленные в немсоосно цилиндрический элемент иизмерительный конус, введенынаправляющий подвес, излучательсвета, фотоприемник, источник питания, потенциометр, сумматор и регистратор, причем цилиндрическийэлемент выполнен из прозрачногоматериала, а измерительный конус -из прозрачного упругого материала,излучатель света и потенциометр подключены к источнику питания, средняяточка потенциометра и выход фотоприемника подключены ко входамсумматора выход которого соединен свходом регистратора.На чертеже изображен датчиклинейных ускорений,1020303540 соосно инерционному элементу 2 и измерительному конусу 3, которые могут перемещаться относительно направляющего подвеса, подключенного к электрическому генератору ультразвуковой частоты 10. Инерционный элемент 2 выполнен из прозрачного материала, а измерительный конус 3 выполнен из прозрачного упругого материала, излучатель 5 света подключен к источнику 9 питания и потенциометру 12 установки нуля, средняя точка которого подключена встречно с фотоприемником 4 к сумматору 1.Один из входов регистратора 13 соединен с источником 9 питания, а другой - с выходом сумматора 11. Перед фотоприемником 4 и излучателем 5 света установлены собирающие линзы 1 б и 17.Датчик линейных ускорений работает .следующим образом. Световое излучение от излучателя 5 света проходит через оптически прозрачный инерционный элемент 2 и подает на измерительный конус 3.При этом, часть излучения отражается от измерительного конуса 3 и не по-. падает на фотоприемник 4, Для увеличения этой части излучения на поверхности измерительного конуса 3 может быть напылен тонкий слой серебра, что увеличивает коэффициент отражения, Другая часть излучения через оптически прозрачный измерительный конус 3 попадает на фотоприемник 4 и создает там фоновую засветку, вызывающую появление фонового тока. Этот ток компенсируется напряжением с потенциометра 12 установки нуля, которое поступает на сумматор 11 в противофазе с током фотоприемника 4. В статике потенцйометр 12 установ" ки нуля установлен так, чтобы выходной сигнал сумматора 11 был равен нулю. Нри действии ускорения любого знака или инерционный элемент 2 или измерительный конус 3 переме- . .щаются навстречу друг другу. При этом измерительный конус 3 деформируется и образует пятно контакта.Тогда световое излучение от излучателя 5 света проходит через это пятно контакта на фотоприемник 4, что вызывает увеличение измеряемого сигнала на регистратор 13, выполнен. ный, например, в виде осциллографа с дифференциальными входами, УменьСоставитель Г, МакароваРедактор Е. Лушникова Техред М,Гергель КорректорИ, Эрдейи Заказ 9603/32 Тираж 822 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подпиеное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 3 11шение величины действующего ускоре-ния вызывает соответствующее умень-шение деформации измерительного конуса 3 и уменьшение пятна контакта.При этом величина сигнала на регистраторе 13 уменьшается. Электрический генератор ультразвуковойчастоты настроен в резонанс с механической системой: направляющийподвес 8 - инерционный элемент 2 -измерительный конус 3, При поступле"нии сигнала с электрического генератора ультразвуковой частоты на поверхности направляющего подвеса 8 ф возникают узлы и пучности, уменьшающие площадь его контакта с инерционным элементом 2 и измерительнымконус ном 3. Это вызывает снижение величины коэффициента трения и даетвозможность измерять малые перегрузки. При изменении напряжения питанияодновременно уменьшаются сигнал с 30805 4фотоприемника 4 и компенсационныйсигнал с источника 9 питания, поступающие на вход регистратора 13 впротивофазе, и, следовательно,оставляющие результирующий сигналбез изменения,Применение предлагаемого датчикалинейных ускорений позволяет измерятьтекущие значения линейного ускорения,1 О- Датчик обладает высокой точностьюизмерения вследствие малого коэффициента трения и линейностью, вследствие линейного характера зависимости величины пятна контакта от приложенной нагрузки.Датчик обладает малым весом игабаритами и может использоватьсяв качестве датчика линейных ускоре 1ний при измерении параметров движения деталей приборов и машина, имеющих поступательный характер движения,