Электрокинетический акселерометр линейных ускорений

(56) Авторское свидетельство СССР У 664103, кл. С О Р 15/08, 1977.Касимзаде М.С. и др. Электрокинетические преобразователи информации. М.: Наука, 1973, с. 99. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (ЛНРЬТИИ ОПИСАНН АВТОРСКОМУ(54) ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКИЙ АКСЕЛЕРОМЕТРЖНЕЙНЪХ УСКОРЕНИЙ(57) Изобретение может быть использовано для измерения линейных ускоренийпри больших амплитудах перемещенийв сейсмологии, океанологии, навигации. Целью изобретения является расширение измеряемого диапазона частотдинамических воздействий путем сниже"ния нижней граничной частоты. В контейнере 1 установлены две камеры собщей преобразующей пористой перегородкой 4 с электродами 6 с обеих сто.рон.В торцах камер установлены вялые мембраны 3, с центрами которых связана инерционная масса ввиде твердого тела 8 с регулятором плотности 9. Под действием постоянной составляющей измеряемого ускорения электрокинетическая жидкость 5 стекает в одну из камер и микронасосом 1210102перекачивается через пористую перего родку в другую камеру, что приводит к появлению электрического сигнала на электродах 6 упругий сильфон 9 с термочувствительньм стержнем 10 компенсирует влияние температуры на среднюю плотнос.ть сейсмической массы, 1 ил.Изобретение относится к измерительной технике, в частности дляизмерения линейных ускорений прибольших амплитудах перемещений, иможет быть использовано в сейсмологии, океанологии, навигации и в различных областях техники,Цель изобретения - расширениеизмеряемого диапазона частот динамических воздействий путем снижениянижней граничной частоты.На чертеже представлено схематическое изображение акселерометра.Электрокинетический акселерометрлинейных ускорений содержит контейнер 1, в котором у; тановлены мембранная электрокинетич:;ская ячейка(ЭКЯ), состоящая из корпуса 2, огра 1 ниченного с торцовых сторон вялымимембранами 3 и разделенного преобразующей пористой перегородкой (ППП) 4на две камеры, заполненные электрокинетической жидкостью 5, и электродов 6 с обеих сторон ППП, соединенных с регистрирующим устройством 7присоединенную инерционную (сейсмическую) массу в виде тяжелого тела 8с элементом изменения средней плотности сейсмической массы, состоящео из упругого сильфона 9,.поджатоготе,мочувствительным стержнем 10 ивинтом 11, погруженных в жидкость 12,залитую .в контейнер 1 причем плотность жидкости незначительно отличает,.я от средней плотности сейсмической массы, в состав которой крометяжелого тела. 8 входят масса жидкости в камерах ЭКЯ и элементы конструкции, соединяющие тяжелое тело с камерами ЭКЯ, поршни 13 с жестким элемен.том 14 и подшипники 15 качения, связывающие инерционную массу 8 соответствснно с мембранами 3 ЭКЯ и корпусом 1, электроосмотический микронасос 16,соединенный гидропроводом 17 с камерами ЭКЯ в замкнутый гидравлическийконтур и подключенный к блоку 18управления, и термокомпенсирующую ка-.меру 19, Блок 18 управления содержитконечный выключатель 20,Регулировка средней плотностисейсмической массы осуществляется1 О изменением объема сильфона 9 винтом 11.Аксалерометр работает следующимобразомвПри действии продольной составляющей ускорения контейнер 1 и прикрепленная к нему жестко преобразующая.пористая перегородкаЭ 2; стремятся перместиться относительно сейсмической массы состоящей иэ массы20 жидкости 5, массы тяжелого тела 8,массы поршня 13 и массы элемента 14.В результате этого происходит течение электрокинетической жидкостичерез поры перегородки 4, что при 25 водит к появлению электрическогосигнала на торцах перегородки и соответственно на электродах 6, с которых сигнал подводится к регистрирующему устройству 7ЗО Под действием незначительной постоянной силы, определяемой разностьюсил тяжести сейсмической массы иархимедовой силы, выталкивающей сей,:;:и:ческую массу, погруженную в жидкость 12, а также постоянной состав .ляющей измеряемого ускорения электрокинетическая жидкость 5 через некоторое время перетечет в одну иэ камер ЭКЯ, например в нижнюю, и мембра,1 б ны 3 установятся в крайнее нерабочееположение.При этом срабатывает конечныйвыключатель 20 блока 18 управления и1210102 4изменение жидкости 12, залитой вконтейнер 1, при изменении температу.ры окружающей среды,Формула из обретения Составйтель Е. БариновТехред Т.Тулик . КорректорО. Луговая Редактор А. Коэориз 4 Заказ 513/53 Тираж 778 Подписное: ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, и, Проектная, 4 Йа электроды электроосмотического микронасоса 1 б подается постоянное напряжение такой полярности, чтобы микронасос перекачивал электрокинетическую жидкость 5 из нижней камеры ЭКЯ в верхнюю. Спустя некоторое время, необходимое для перекачки, например, половины переменного объема жидкости 5, блок 18 управления отключает микронасос.Максимальный переменный объем электрокинетической жидкости 5, перетекающей из одной камеры ЭКЯ в другую, определяется площадью и ходом вялых мембран.После перекачки заданного объема жидкости, т.е. приведения сейсмической массы в исходное положение, акселерометр вновь готов измерятьускорения. Таким образом, конструкция акселерометра является многократного циклического действия.Подшипники 15 качения уменьшают трение между стенкой контейнера 1 и тяжелым телом 8, влияющее на их относительное движение. Трение возрас. тает при появлении поперечной составляющей ускорения.Упругий сильфон 9 с поджимающим его термочувствительным стержнем 10 компенсирует влиячие температуры на среднюю плотность сейсмической массы, Термочувствительный стержень:10 выполняется таким образом, чтобы изменение его длины и соответственно объема сильфона 9 поддерживало постоянным соотношение между средней плотностью сейсмической массы и плотностью жидкости 12 в диапазоне окружающих температур, Термокомпенсирующая камера 19 компенсирует объемное Электрический акселерометр линейных ускорений, содержащий контейнер с установленной в нем электрокинетической ячейкой, выполненной ввиде двух камер, разделенных преобразующей перегородкой, в торцах которых установлены мембраны, а такжевыполненную в виде твердого телаинерционную массу, жестко связаннуюс центрами мембран, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения измеряемого диапазона частотдинамических воздействий путем снижения нижней граничной частоты, в него введены рабочая жидкость, которойзаполнен внутренний объем контейнера,регулятор плотности инерционной массы, сигнализатор уровня с блоком управления и электроосмотический насос, соединенный с блоком угравленияи гидравлически связанный с обеимикамерами электрокинетической ячейки, при этом сигнализатор уровня соединен с центрами мембран, а регулятор плотности инерционной массывыполнен в виде сильфона, снабженного регулятором изменения его объема,и установлен на инерционной массе,причем отношение плотности инерционной массы к плотности рабочей жидкости отличается от единицы на величинуне менее 0,001, а мембраны электрокинетической ячейкн выполнены ввиде вялых мембран с жестким цент ром.