Устройство для определения чувствительности акселерометра к деформации объекта измерения

Изобретение, относится к измерительной технике и может быть использовано для испытания акселерометровна чувствительность к деформацииобъекта измерения. 5Известны устройства для определения деформационной чувствительностиакселерометра, содержащие балку,которая имитирует объект измерения.Балка приводится .в колебательное 10движение при помощи электродинажческого возбудителя. На балке,вблизи места заделки, укреплен ис-.пытуемый акселерометр. Предполагается, что в месте крепления акселерометра деформации балки максимальны, а ускорения - минимальны.Несмотря на простоту и доступ-.ность данных устройств им присущибольшие погрешности в определении20деформационной чувствительности акселерометра, Это вызвано тем, чтоузел деформации акселерометраподвержен влиянию ускорения балки,что не йозвсляет выявить деформационную чувствительность в чистомвиде.Наиболее близким по техническойсущности является устройство,содержащее имитатор объекта измерения с З 0установленными на нем испытуемыми образцовым акселерометрами и возбудитель механических колебаний.Исследуемый акселерометр закреплен в узле колебаний балки, гдедеформации максимальны, а ускоренияминимальны. Величина деформации дляэтого участка балки измеряется спомощью тензометра или вычисляетсяпо известному ускорениюпучности 40колебаний,Несмотря на высокие метрологические характеристики известнойустановки, она имеет узкий диапазонрабочих частот, около 500 Гц; кроме 45того, в узле создания деформацийприсутствуют ускорения, что приводитк погрешности измерения коэффициентадеформационной,чувствителвности по" ,рядка 10-15%, 50Отмеченные недостатки не позволяют использовать известную установ- .ку для определения коэффициентадеформационной чувствительностиударных акселерометров, 55Цель изобретения - повышениеточности определения коэффициентадеформационной чувствительности акселерометра в режиме измеренияударных ускорений,Указанная цель достигается тем,что в устройстве, содержащем имитатор объекта с установленнымина нем испытуемым и образцовымакселерометрами и возбудитель меха-.нических колебаний:, имитатор выполнен в виде полого стержня, в рассечкекоторого установлен возбудительмеханических колебаний, при этом .торцы стержня соединены стягиваю-щим элементом, при этом длина стержня удовлетворяет отношению53)Ь 4 2 ф 5 СоТогде 0 - наружный диаметр стержня,см;С - скорость распространенияволны деформации в стержне;. То - период колебаний закреплен-.ного акселерометра, с.В отличие от известной установки,работающей на принципе изгибныхколебаний балки, в предлагаемомустройстве использованы волновыеявления в стержне, Возбудитель упругой деформации посылает в стерженьимпульсную волну растяжения-сжатия,которая модулирует ударный процесси используется для определения деформационной чувствительности акселерометра,Жесткое крепление торцов стержняпозволяет получить в.нем волнуупругой деформации с помощью магнитоили пьезострикционного возбудителя.Вь 1 полнение стержня в виде пологоцилиндра обеспечивает в нем относительно высокий уровень деформациипри ограниченйой мощности .возбудителя колебаний,Длина Ь стержня выбрана, исходяиэ.следующих соображений,Максимальная длина стержня огра-.ничивается длиной волны возбудителядеформации. Из теории вибраторовизвестно, что однородное поле продольной деформации можно получитьпри условии, что длина стержня непревышает 1/2 Л, где В - длина вол-,ны деформации. С другой стороны= СТ, где С - скорость распространения деформации в стержне,Т -.период колебаний возбудителядеформации. При определении дефармационной чувствительности на верхней1138751 Составитель Н.ИараховскаяРедактор С.Патрушева .Техред М.Надь Корректор О. Тигор Эаказ 10681/35 Тираж 897 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д.4/5филиал ППП ."Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 3акселерометра,.получим, что максимальная длина стержня не должна превышать2, 5 С Т , где Т - период собственныхколебаний закрепленного акселеро-.метра. 5Минимальная длина стержня ограничивается его диаметром. Для того,чтобы поперечные деформации (а следовательно, и поперечные ускорения)стержня были минимальны, длина .волны 1 Одеформации Л должна значительнопревышать диаметр 0 стержня. Практически это условие реализуется приотношении Я /О ъ 19, Отсюда следует,что минимальная длина стержня должна быть Ь -Ъ 50.На чертеже дана схема предлагаемого устройства,Устройство содержит полый стержень1 на торцах стержня установлены диски 202 и 3, которые стянуты болтом 4, впоперечном сечении стержня установлен возбудитель 5 упругой деформации,на поверхности стержня закрепленыобразцовый акселерометр 6, исследуемый акселерометр 7, тензометры 8 и 9.Возбудитель 5 имеет клеммы 10 дляподключения генератора импульсныхнапряжений или тока, Длина стержняравна Ь. Устройство работает следующимобразом,Устанавливают на поверхностьстержня 1 образцовый акселерометр 6с малой деформационной чувствительностью. Подключают клеммы 1 О к генератору (не показаны) импульсных напряжений или тока, включают возбудитель упругой деформации и контролируют по акселерометру 6 отсутствие встержне 1 поперечных ускорений, Затем устанавливают на стержень 1 исследуемый акселерометр 7 и подаютна возбудитель 5 импульс тока или напряжения, модулирующий процессударной деформации, Коэффициент деформационной чувствительности определяют путем деления. выходного сигнала акселерометра 7 на величину деформации, измеренную тензометром 8,Тензометр 9 контролирует когерентность (однородность) поля деформациипо длине стержня 1..Высокая точность измерения коэфициента деформационной чувствительности акселерометра достигается засчет создания в стержне чистой деформации растяжения-сжатия и исключения .ускорений в точке крепления акселерометра.