Граиметрический датчик

ОПИСАЙИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пщ 5864 Ц Союз Советских Социалистических Республик) М. Кл. 6 017 7/О Государственный комите Совета Министров СС ло делам изобретении открытий 53) УДК 550 831 23 084(088,8) публиковано 30.12,77. Бюллетень48 5) Дата опубликования описания 28,01.7(71) Заявптел Научно-исследовательский и конструкторский институт ытательных машин, приборов и средств измерения ма 54) ГРАВИМЕТРИЧЕСКИ Ч то в хаон- ста- ест- чем Изобретение относится к области гравиметрического приборостроения и может быть использовано для измерения ускорений, в частности, для ускорения измерения силы тяжести на подвижном основании.Известны гравиметрические датчики, содержащие вертикально подвешенную струну с грузом на конце. В этих приборах мерой изменения ускорения силы тяжести является изменение частоты собственных колебаний струны.Известен также гравиметрический датчик, содержащий корпус и подвешенный к нему с помощью механического резонатора рычаг, несущий на конце массивное тело.Недостатком этого датчика является высокий уровень погрешностей при измерениях на подвижном основании, что вызывается низкой помехоустойчивостью к вредным горизонтальным ускорениям движения.Целью изобретения является уменьшение погрешностей измерения. Поставленная цель достигается тем,гравиметрическом датчике, содержащемпус и подвешенный к нему с помощьюнического резонатора рычаг, несущий наце массивное тело, параллельно первомуновлен второй механический резонатор,ко связанный с корпусом и рычагом, пр резонаторы выполнены в форме стержнеи спрямоугольным поперечным сечением.Кроме того, с целью повышения помехоустойчивости стержни могут быть установле 5 ны так, что максимальные стороны их поперечных сечений взаимно перпендикулярны.На фиг, 1 схематически показана конструкция предлагаемого датчика; на фиг, 2 - разрез по А - А на фиг. 1; на фиг, 3 - разрез1 О датчика по А - А на фиг, 1 при установке резонагоров так, что максимальные стороны ихпоперечных прямоугольных сечений взаимноперпендикулярны,Датчик состоит из траверзы 1, смонтирован 15 ной на стенке корпуса, двух вертикально расположенных на некотором расстоянии друг отдруга механических резонаторов 2 и 3, имеющих форму призматических стержней прямоугольной формы, рычага 4, расположенного20 горизонтально и в плоскости, проходящей через продольные оси симметрии резонаторов,груза 5 и систем возбуждения б и 7 резонаторов, Резонаторы 2 и 3 верхними концами соединены с траверзой 1, а нижними - с рыча 25 гом 4 и образуют упругую систему, выполненную как одно целое. Толщина резонатора 2несколько больше, чем резонатора 3. Системывозбуждения б и 7 резонаторов идентичны поконструкции и включают расположенные пообе стороны от резонаторов поляризованныеэлектромагниты, один из которых, адаптер 8, соединен со входом, а другой - возбудитель 9 - с выходом усилителя 10,Резонаторы 2 и 3 могут быть установлены так, что максимальные стороны их поперечных сечений взаимно перпендикулярны (фиг. 3),Датчик работает следующим образом.При включении систем возбуждения резонаторы начинают совершать поперечные колебания с частотами, величина которых зависит от геометрических размеров, физических констант материала резонаторов и приложенных к их концам продольных сжимающих (для резонатора 2) и растягивающих сил, Величина этих сил определяется как момент силы, вызванный грузом 5 относительно оси У - У, удаленный на расстояние между резонаторами, Размер плеча рычага, расстояние между резонаторами 2 и 3, величина массы груза 5 и размеры резонаторов 2 и 3 выбираются таким образом, чтобы в заданном диапазоне измерения силы тяжести механические напряжения в резонаторах не превосходили бы допустимых, резонатор 2 не терял бы устойчивости, а частоты их колебаний не сближались до взаимного затягивания (синхронизации). Мерой, определяющей величину силы тяжести, является разность частот или периодов колебаний резонаторов, измеренная с помощью дискретного электронного преобразователя с регистратором (не показаны). Погрешности, воз 4никающие от действия на мятник вертикальных возмущающих сил, могут быть исключены, если время измерения равно целому числу периодов возмущающей силы, или доста точно велико. Действие горизонтальных возмущений уменьшается за счет указанного выше взаимного расположения резонаторов, а также благодаря дифференциальному эффекту преобразователя.10 Предлагаемая конструкция гравиметрического датчика позволит уменьшить погрешности при измерениях на подвижном основании, например, на надводных судах вследствие повышения помехоустойчивости к действию го ризонтальных ускорений. Формула изобретения1. Гравиметрический датчик, содержащий20 корпус и подвешенный к нему с помощью механического резонатора рычаг, несущий наконце массивное тело, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью уменьшения погрешностей измерения, в нем параллельно первому установлен25 второй механический резонатор, жестко связанный с корпусом и рычагом.2. Датчик по п. 1, отличающийся тем,что резонаторы выполнены в форме стержнейс прямоугольным поперечным сечением изО установлены так, что максимальные стороныих поперечных сечений взаимно перпендикулярны,586411 ставитель Ю. Евдокимов дактор Н. Коляда Техред И. Михайлова Корректор Л. Орлова Заказ 3169/9НПО исное пография, пр. Сапунова, 2 Изд.106Государственного комитетапо делам изобретений113035, Москва, Ж, Рауш Тираж 725 вета Министро открытий кая наб., д. 4/