Угловой акселерометр

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ое к авт. свид-ву26 (21) 2326429/18-1(51) М. К.л.6 01 Р 15/082) Заявлен с присоединением Геераретееаяый аееате 6 ееета Мааеетрее 666 р ае ааааа езееретеаае е етарытар(53) 8, Бюллетень Юе 1 31.768(088.8) иия описания 1301,7 ата опубли 2) Авторы изобретения Ковыл И.А. Иихальченк аленко,1 Заявител ГЛОВОЙ АК РОМЕТ е присущи елаа заполи котолючен 21строй. О ейк л Однако при дрений перпенди уности углового адит деформация ино изменяется егчто вносит погрешугловых ускоренивлияют на работукорения, векторрен его оси чувсуказанных недостходимости разрабловых акселероме оч- реИзобретение относится к измеритной технике -и может быть примененодля измерения угловых ускорений, стбилизации параметров вращательногодвижения.В настоящее время широкое применение получили угловые акселеромвтры ствердой инерционной массой. Креплениинерционной массы в корпусе прибораосуществляется при ттомощи торсионов,плоских пружин, упругих балок и т.д.В качестве измерительных преобразователей угла поворота инерционной массыотносительно корпуса применяются емкстные, индуктивные, индукционные идругие датчики 11. ствии линейных ускоярно оси чувствительселерсметра происхо- д) двеса и соответственугловая 1 жесткость, ность йри измеренииТаким же образом приборы и угловые усоторых перпендикулявительности, Наличие тков приводит к необтки и применения угров с жидкой инер ционной массой, которым нэти недостатки.Наиболее блнэким к данному изобретению по технической сущности является угловой акселерометр, содержащийтороидальныйстеклянный.корпус,ненный рабочей жидкостью, внутррой установлены электроды, подкные к измерительному устройствуОсновной недостаток такого уства-низкая точность измерения углового ускорения. Это объясняется.тем,что для измерения слабого выходногосигнала необходим усилитель мощностис большим входным сопротивлением. Усигители с большим входным сопротивлением чувствительны к помехам. Действиепеременных линейных ускорений на пористую перегородку также приводит к погрешности измерения угловйх ускорений,так как движение пористой перегородкиотносительно рабочей жидкости, илинаоборот, вызывает разность потенциалов на электродах.К недостаткам известного устройстваотносится также ограниченный диапазонизмерения углового ускорения,Цель изобретения - повышение тности и расширение диапазона измения.587401 Е ( г 1)и 2 ЬМ 2 (сС + 3 ф ( ЗФй сА ) Для этого рабочая жидкость прибора состоит из двух взаимно несмешивающихся жидких диэлектриков с одинаковой плотностью и различной диэлектри. ческой проницаемостью. Один из электродов устройства выполнен в виде: сегмента и установлен по внешней окружности корпуса, другой электрод установлен напротив первого и выполнен из двух, одинаковых частей, изолированных друг от друга, причем расстояние между рабочими поверхностями электродов линейно уменьшается к середине второго электрода.На фиг. 1 схематически представлено предлагаемое устройство; на фиг. 2 сечение А-А фиг, 1.Корпус 1 прибора выполнен в виде торца с прямоугольным сечением и заполнен рабочей жидкостью, которая представляет собой две несмешиваемые жидкости Б и В с одинаковой плотностью и разной дйэлектрической про ницаемостью (например, смесь четырех- хлористого углерода с керосином и вода25 или перфторуглеводород) . Внутри корпуса1 симметрично его окружности расположены электроды 2. Второй электрод состоит из двух половин 3 и 4,изолированных при помощи диэлектрика 5. Электроды 2 подключены к источнику 6 питания, а электроды 3 и 4 - к источнику 7 питания последовательно с измерительным устройством.Предлагаемое устройство .работает следУющим образом.При подаче постоянного напряжения от источников б и 7 питания к электродам 2 - 4, между ними наводится электрическое поле. Под действйем,сил электрического поля жидкость В с большей диэлектрической проницаемостью втягивается в межэлектронное пространство конденсаторов, где максимальная напряженность поля;и вытесняет жидкость Б с меньшей диэлектрической проницаемостьк)РПод действием измеряемого углового ускорения на прибор рабочая жидкость перемещается относительно корпуса. При этом на жидкость действует момент внешних сил, равный50 где )1 - высота внешней части тораЬ - ширина внутренней части тора) 55Р - средний радиус торар - плотность рабочей жидкости;1-измеряемое угловое ускорение. Противодействующий момент поля конденсатора равен где 6 - электрическая постоянная;о- диэлектрическая проницаеймость жидкости В 1Я - диэлектрическая проницае 1мОсть жидкости Б 1Ц - напряжение на электродах конденсаторов;Ч) - угол отклонения центра массы жидкости с большей диэлектрической проницаемостью приР О,срдО;с(. - угол между касательными к электродам конденсатора.Из выражения (2) видно, что противодействующий момент, создаваемый полем конденсатора, можно изменить в широких пределах изменением напряжения на электродах конденсатора. Для увеличения противодействующего момента при незна- чительных напряжениях необходимо увеличитьчисло конденсаторов как по окружности, так и по радиусу.При перемещении жидкости В на угол ср; например вправо относительно чертежа (фиг. 2), она перекроет площадь электродов 2-4 больше,чем электродов 2 и 3. В результате этого сопротивление между электродами 2 и 3 увеличится,а между электродами 2-4 - уменьшит ,ся.Электроды 2-3 и 2-4 могут бытЬ включены в разные диагонали моста, что дает возможность измерять не только величину углового ускорения но и направление его вектора. ФО 1."ула изобретения Угловой акселерометр, содержащий диэлектрический корпус в виде полого кольца, заполненного рабочей жидкостью, внутри которой установлены электроды, подключенныек измерительному устройству, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона из мерений угловых ускорений и повышени( точности в нем рабочая жидкость сос)тавлена из двух взаимно несмешивающихся жидких диэлектриков с одинаковой плотностью и различной диэлектрической проницаемостью, один из электрб дов выполнеи в виде сегмента и установлен по внешней окружности полости корпуса, другой электрод установлен напротив первого и выполнен йз двух одинаковых частей, изолированных одна от другой, причем расстояние между рабочими поверхностями электродов линейно уменьшается к середине второго электрода. Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССРУ 382005, кл. 6 01 Р 15/08, 1971.2. Ломанович В.А., Стрижевский И.ВХимотронные приборы. М., Энергия",1968, с. 23-24.587401 Граникова в Корректор оставитель ехред А.Ала едактор А. Мурад каз 165/ В СС ИИП Филиал ППП фПатент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тираж 1112 осударственного коми по делам изобре 13035, Москва, ЖП ета Сов ний и о Раушска