Трехкомпонентный акселерометр

СООЗ ССВЕТСНИХССЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН Р 15/10 ПИ САНИ ОБРЕ НИЯ идетельСТВУ 8ал А н А.Б,ских зкс. 9-10 Манук в Лиэи а, 1974 025,1 г 1 АКСЕЛКРОМГТР осится к гравиуре, Целью изобре-. чение чувствиакселерометра. нии корпуса 1 привниз, в ртути 8 гидростатическоенный вверх, сферический сосуд(54) (57) нер ени РЕХКОг 1 ПОНЕНТ 1 П Изобретени циальной аппа пользовано дл рений в услов Целью изоб ние чувствител мерения,На чертеже разрез предлаотпос тся к гравиинерможет быть исния малых уско"соглости.является повьппеи точности изатуре ме ях нев етения нос схематическийакселерометра. показа аемого орпусе 1, вы".установленыические жесткиея сбера через 2 и 3 и часть капи бразованных тягами альных каналов 5, э нешняя сАера 2 жес ежду сб ых зазор стенками рад ты ртутью 8. я о ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИажРЕТЕНИЯМ И ОПа ЦТИНмПРИ П 1 НТ СССР(71) Дагес анапский бил(56) Брагинский В.ВИзмерение малых силпериментах. М.: 11 ауПатент ДАРГ 1" 120кл. 42 к 7/05, 1965. Изобретение отн и циальной аппарат т я является увели тельности и точности При ускоренном движе бора, например сверху появляется градиент го давления, направл .вследствие чего на с В вакуумированномполненном в форме кубс зазором две концептсйеры 2 и 3. Внутренп,ЛО 1716452 3 будет действовать выталкивающая сила, направленная вниз. Это приводит к увеличению натяжения струн 6 и уменьшению натяжения противолежащей пары струн, что, в,свою очередь, приводит к пропорциональному изменению частот их собственных колебанил, Разностная частота колебаний противолежащллх пар струн пропорциональна измеряемому ускорению. Струнные преобразователи содержат по две струны, на тянутые между внешними концами тяг и корпусом симметрично относительно тяго под тупым углом к ним, меньшим 120 Температурная стабильность акселерометра обеспечивается тем, что в нем материалы сосудов и обьемы сосудов и ртути подобраны так чтобы температурное приращение объема зазора междусосудами равнялось температурному при ращению объема самой ртути. 1 з.п.-лы, 1 ил. три пары ортогональных радиальных тяг4, проходящих через суживающиеся наружу радиальные каналы 5, выполненныево внешней с 6 ере, и струны 6 соединена с корпусом 1. Струны 6 натянутыпод малым углом к граням куба и проходят между полюсами постоянных магнитов 7. Концы струн подключены к измерителю частот их собственных колебаний (на чертеже не показан) . Зазор1716452 закреплена в корпусе 1 при помощи гибких радиальных растяжек 9,При ускоренном движении корпуса прибора, например сверху вниз, в5 ртути 8 появляется градиент гидростатического давления, направленный вверх, вследствие чего на сферический сосуд 3 будет действовать выталкивающая сила, направленная вниз. Это при водит к увеличению натяжения стоун б и уменьшению натяжения противолежащей пары струн, что в свою очередь приводит к пропорциональному изменению час.тот их собственных колебаний. Разностная частота колебаний противолежащих пар струн пропорциональна измеряемому ускорению или, в общем случае, соответствующей компоненте полного вектора ускорения. 20Струнные преобразователи содержат по две струны, натянутые между внешними концами тяг и корпусом симметрично относительно тяг под тупым углом коним, меньшим 120 . Если этот угол 25 равен 120 , то изменения натяжений радиальных тяг и каждой струны поц действием ускорений равны друг другуоЕсли же угол меньше 120 , то приращение натяжений каждой струны будет больше, чем радиальной тяги, Благодаря этому увеличивается чувствительность струн к измеряемым ускорениям.Для предотвращения вытекания ртути через капиллярные зазоры в результате ее теплового расширения внешний.сосуд выполнен из материала с большим коэффициентом теплового расширения, причем3 МЧ - ЗЮЪг -М.Ч,.40 гце 0 и Ог -коэдАициенты линейногорасширения материаловсоответственно внешнегои внутреннего сосудов;Ч 1 и Чг - объемы этих сосудов;ф, - коэААициент объемногорасширения ртути;Ч - объем ртути.Это соотношение означает, что температурное приращение объема зазора меж" ду сосудами. равно температурному приращению объема самой ртути .При Чг.=1500 смз, Р =13,6 г/смэ (р Уть), 1=10 Г=104 дн. С у=0, 196 ) и относительной погрешности-7 измерения.частоты, равной л 1 З, рас" считанная погрешность измеренияя составляет . 10 8.-ППри толщине зазора между сферами 1 и 3 0,2 см и о 1,8 10 фсогласно укаэанному соотношению необходимо, чтобы К, - 0(г " 5 10 , Это можно обеспечить изготовлением сосудов 2 и 3 из двух сортов нержавеющей стали, коэА- фициент линейного расширения которой колеблется от 9,6 ф 1 Г до 16,0 10 или иэ двух сортов стекла - обычного стекла с 0(18,5 10и пирекса с Ф 3Формула изобретения1. Трехкомпонентный акселерометр, содержаций корпус с расположенным внутри него инерционным телом и тремя ортогональными гибкими тягами, каждая из которых снабжена двумя струнными преобразователями, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительностии точности измерений, в нем внутри корпуса установ; лены сосуды, вставленные друг в друга с зазором, в котором находится несмачивающая жидкость, являющаяся инерционным телом, а к внутреннему сосуду прикреплены одним концом тяги, а внешний сосуд жестко закреплен в корпусе и снабжен радиальными каналами для тяг, обраэуюцими сужающиеся наружу капилляры, при этом струнные преобразователи содержат по две струны, натянутые между вторыми концами тяг и корпусом симметрично относительно тяг под тупым углом к ним, меньшимо120 , причем материалы сосудов и объемы сосудов и жидкости выбираются из условияЗЫ Ч ЗЫгЧгфгде 0, и 0 - коэдАициенты линейногорасширения материаловсоответственно внешнегои внутреннего сосудов;Ч и Ч - объемы внешнего и внутреннего сосудов;0 - коэдЖициент объемногорасширения жидкости;Ч - объем жидкости.2. Лкселерометр по и. 1, о т л ич а ю ц и й с я тем, что в качестве несмачивающей жидкости используется ртуть.1716452 ГСоставитель Т.МакароваРедактор О.Спесивых Техред А.Кравчук Корректор А,Обруч Заказ 610 раж писн и ГКНТ СС Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 1 НИИПИ Государственного комитета по изо 113035, Москва, Ж, Рретениям и открытия ушская наб д. 4/5