Акселерометр вертикального ускорения

(19) (11) 1 Р 15/ ПАТЕНТНО ГОСУДАРСТВЕННО ВЕДОМСТВО ССС (ГОСПАТЕНТ СССР РЕТЕНИЯ АТЕН относится к истности к преокорения в эпеыть использовмерительныхемах;тения - павыной характер Изо ной техн лям пин сигнал,номных мерителбретение ике, вча ейного ус и может б сейсмоиз ьных сист ь изобрети частот меритель- бразоватетрический но в авто- виброизние стаики при бил ьнос хранени Для ной хар введены усечениповышения стабильно ктеристики акселером три канала, обе сферы м в нижней части с об сти частоттра в него выполнены аэованием(73) Б.Н. Костенко и В,И. Пахомов(56) Авторское свидетельство СССР М 1529957, кл, 6 01 Р 15/08, 1988,Авторское свидетельство СССР К. 1630491, кл. С 01 Р 15/08, 1989.(54) АКСЕЛЕРАТОР ВЕРТИКАЛЬНОГО УСКОРЕНИЯ(57) Использование: изобретение относится к измерительной технике. Сущность изобретения; акселерометр вертикального ускорения содержит сферический герметичный корпус с размещенной в нем концентрично сферической герметичной вставкой, внутренняя полость которой и зазор между вставкой и корпусом заполнены рабочей 2жидкостью с образованием газовых обьемов, Зазор между корпусом и вставкой имеет вид усеченного шарового слоя. В акселерометре имеются три канала, Первый канал расположен по оси, проходящей через центр перпендикулярно плоскости сечения шарового слоя. В первом канале установлен преобразователь расхода, сообщающийся с полостью вставки через капиллярный отрезок ограничителя перемещения газового объема и с зазором между корпусом и вставкой через симметрично расположенные в стенке корпуса второй и третий каналы и капиллярные отрезки ограничителей. концы которых расположены в зазоре у наружной поверхности вставки, При уста- ф новке акселерометра усеченной частью вниз уровень. рабочей жидкости в зазоре, (У) расположен выше наружной поверхности вставки, Уровни заполнения полости вставки и зазора между корпусом и вставкой ра- бочей жидкостью при ориентации корпуса усеченной частью вверх совпадают, 1 ил. зазора в виде усеченного шарового слоя, уровни заполнения полости вставки и зазора совпадают при ориентации корпуса сечениемшарового слоя вверх, причем, преобразователь расхода установлен в первом канале, расположенном по оси, проходящей через центр сфер перпендикулярно плоскости сечения шарового слоя, и соединен с зазором симметрично расположенными в стенке корпуса вторым и третьим каналами и капиллярными отрезками ограничителей, концы которых расположены в зазоре у наружной поверхности вставки,На чертеже изображен схематично вариант выполнения заявленного акселерометра вертикального ускорения.Акселерометр представляет собой герметичный полый корпус 1. В корпусе 1 установлена сферическая полая вставка 2. Корпус 1 и вставка 2 установлены концентрично так, что зазор между ними имеет вид усеченного шарового слоя. Полость вставки и зазор между корпусом 1 и вставкой 2 заполненыы рабочей жидкостью 3 так, что образуют газовые объемы 4. Первый канал расположен по оси, проходящей через центр перпендикулярно плоскости сечения шарового слоя, В первом канале установлен преобразователь расхода 5, сообщающийся с полостью вставки 2 через капиллярный отрезок ограничителя перемещения газового объема 6 и с зазооом между корпусом 1 и вставкой 2 через симметрично расположенные в стенке корпуса вторым и третьим каналами 7 и капиллярными отрезками ограничителей 8, концы которых расположены в зазоре у наружной поверхности вставки 2. При установке акселерометра усеченной частью вниз уровень рабочей жидкости 3 в зазоре расположен выше наружнойповерхности вставки 2, Уровень заполнения полости вставки 2 изазора между корпусом 1 усеченной частью вверх совпадают,Акселерометр вертикальногоускорения работает следующим образом. При ориентации акселерометра усеченной частью вниз акселерометр преобразует вертикальное ускорение в электрический сигнал, При этом рабочая жидкость, являющаяся инерцио н н ы м телом, перетекает между полостью вставки 2 и зазором между корпусом 1 и вставкой 2 через первый канал, преобразователь расхода 5, ограничители 6, 8 и второй и третий каналы 7. Перетекание жидкости 3 обусловлено тем, что урОвень жидкости 3 в зазоре выше, чем в полости вставки 2. Газовые обьемы 4 выполняют при этом роль упругих элементов, подпирающих столб рабочей жидкости. Расход рабочей жидкости 3 преобразуется преобразователем 5 в электрический сигнал, несущий информацию об ускорении. Поскольку уровень жидкости 3 в полости вставки 2 и зазоре устанавливается горизонтально и вставка 2 концентрично установлена с корпусом 1, то направление измерительной оси акселерометра самоустанавливается в вертикальное положение при любой ориентации акселерометра в пределах угла наклона, соответствующего касанию газового объема 4 в зазоре стенки корпуса, образующей сечение шарового слоя зазора, (На практике354050 Формула изобретения Акселератор вертикального ускорения, содержащий сферический герметичный корпус с размещенной в нем концентрично сферической герметичной вставкой, внутренняя полость которой и зазор между вставкой и корпусом заполнены рабочей жидкостью с образованием газовых объемов и соединены по рабочей жидкости через преобразователь расхода и ограничители перемещения газовых объемов, выполненные в виде капиллярных отрезков, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения стабильности частотной характеристики при хранении, в него введены три канала, обе сферы выполнены усеченными в нижней части с образованием зазора в виде усеченного шарового слоя, уровни заполнения полости вставки и зазора совпадают при ориентации корпуса сечением шарового слоя вверх, причем преобразователь расхода установлен в первом канале, расположенном по оси, йроходящей через центр сфер перпендикулярно плоскости сечения шарового слоя, и соединен с зазором. симметрично расположенными в стенке корпуса вторым угол наклона достигает 80 от вертикали).Величина коэффициента преобразованияакселерометра в силу этого также не зависит от ориентации, т,к. высота столба жид 5 кости 3 остается неизменной,При хранении, транспортировке акселерометра или в нерабочем положении акселерометр устанавливают усеченной частьювверх, Поскольку уровни жидкости 3 в поло 10 сти вставки 2 и зазоре совпадают, то отсутствует переток газа между объемами 4 засчет диффузии через жидкость 3, В результате обеспечена неизменность частотнойхарактеристики акселерометра,15 Симметричное размещение второго итретьего каналов 7 и отрезков 8, соединяющих преобразователь 5 с зазором междувставкой 2 и корпусом 1, подавляют чувствительность акселерометра к угловым уско 20 рениям, замыкая контур, образуемый этимсоединением на зазор, Расположение концов капиллярных отрезков ограничителей 8у наружной поверхности вставки 2 обеспечивает их погруженность в рабочую жид 25 кость 3 при любой ориентацииакселер.";метра,Заявляемый акселерометр целесообра.".но применять в автономных вибро-,сейсмопреобразовательных устройствах по30 характеру использования с длительным временем хранения перед введением в рабочий режим или с периодическим введением в рабочий режим.Заказ 975 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 1 и третьим каналами и капиллярными отрез- ложены в зазоре у наружной поверхностиками ограничителей, концы которых распо- .вставки.