Гидростатический дискретный акселерометр

1 е цФЗБН тдрУ Союз Соеетекин Социалистичесиин республикъАо 1 667898 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВУ 6) Дополнительное к авт. свид.ву(22) Заявлено 23. О 1. 78 (2) 2571905/1с присоединением заявки-5) М, Кл. 6 01 Р5,08 еенный неинтетССРнэебретеннйнрытнй 23) Приоритет -иковано 15. 06. 79, Бюллетень2 (5 53. 7 088,8) Дата опубликования описания 15. 06. 7 Авторыизобретения. Полков и Т. Н, Бориса аявител 54) ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ ДИСКРЕТ 1 ЫЙ АК(ЕЛЕРОМЕТР Изобретение относится к области измерительной техники и может найти применение в качестве чувствительного элемента навигационных систем, например, в бесллатформенных ицерциальных системах летательных аппаратов,Известны гндростатические дискретные аксе.лерометры, содержащие два преобразователе дав.пения, например, выполненных в виде резонаторов с системами возбуждения, и соединяющую ихспиральную трубку с однородной жидкостью 1.Этот акселерометр измеряет угловые ускоренияи не чувствителен к линейным ускорениям,Наиболее близким по технической сущностик изобретению является акселерометр, в которомспиральная трубка соединяет преобразователи давления и заполнена двумя несмешиваюгдимися иневзанмодействуюшими жидкостями различнойплотности, расположенными в каждом витке ввиде двух столбиков 12,.Недостаток этих аксеперометров связан с тем,что помимо линейных ускореций они измеряюттакже и угловгяе ускорения, 11 ри этом возникаетзадача разделения си цапов этих ускорений. Длякомпенсации влияния угловых ускорений в канале измерения линеиных ускорении люжно испопь. зовать два указанных измерителя. В этом случае представляется возможность разделять сигналы линейного ускорения от углового, однако приме. нение сдвоенного блока может быть оправлацо лищь в тех случаях, когда помимо информации о линейном ускорении требуется также ингюрма. ция об угловом ускорении. В ряде случаев вторая информация не требуется. Применение второго измерителя в таких случаях приведет к изпцнгнему усложнению измерителя и увеличению его веса. Кро. ме того, для обеспечения точности измерения необходимо,чтобы оба измерителя харзктсризова. лись высокой степенью идентичцоли, что обеспечить, как правило, затруднительно. Дпя эффективного использования прибора необходимо так. же, чтобы диапазоны измерения обоих пэмсрясмых параметров были одинаковыми по своим выход. ным сигналам, На практике это усповис цс ясс 1 па можно выполнить,Целью изобретения является повьпцсцие точное ти измерения за счет исключения впцяпця уловыхускорений./20253035 45 55 3Это достигается тем, что в предлагаемом акселерометре спиральная трубка выполнена в видесекций с правым и левым направлением намотки,при этом однородные по плотности столбики жид.кости в соседних секциях расположены в противоположных полувитках.На фиг, 1 показана форма двухсекционной намотки спирали и порядок расположения столбиков жидкости в ее витках; на фиг. 2 - формачетырехсекцнонной (с двумя парами секций намотки) и порядок расположения столбиков жид., кости в секциях; на фиг.З - блок - .схема прибора,Чувствительный элемент (ЧЭ) представляетсобой длинную капиллярную трубку 1 (фиг.1),навитую на жесткое основание и залитую компаундом (на фиг, не показаны).Концы капиллярной трубки 1 соединены свыходными каналами датчиков давления, например, гидростатического типа. Капиллярная труб" ка заполняется двумя несмешивающимися и ньвзаимодействующими жидкостями, например,ртутью и спиртом, с различными плотностями,ЧЭ - капиллярная трубка 1 состоит из нескольких (двух, четырех и т. д.) секций спирали с че.редующимися правой (против часовой стрелки)и левой (по часовой стрелке ) намотками: так,например, в первой секции спирали левая половинка.каждого витка заполнена ртутью 2, пра.вая - спиртом 3. Во второй соседней секции наоборот; левая часть каждого витка заполненаспиртом 4, правая - ртутью 5.,.В следующей паре секций смещение столбы.ков жидкостей аналогичное, ноплоскость раздела разнородных по плотности жидкостей смещена на некоторыи угол. Если количество пар сек.оций две, то в этом случае угол составляет 90,если три, то 60 и т. д.Внутри жидкостей создается некоторое начапьное давление Ре, обусловленное упругой деформацией трубки,Блок-схема акселерометра включает в себяЧЗ 1, механически подключенный к датчикамдавления 6 и 7. К датчикам давления злектричес.ки подсоединены ходы схем самовозбуждения 8и 9. Эти входы соединены с двумя входами преобразователя частот 10. На один иэ выходов преобраэователя 10 юступает сигнал, частота кото.рогоравна разности частот входных сигналовУ = 1, - Фз, Он является выходным сигналомакселеройетра, На другой выход преобраэовате.ля 10 поступает сигнал суммы входных частотО = Ф, + 4. Он направлен на один иэ двух входов преобразователя 11. На другой его вход подается сигнал опорной частоты Ме генератора 12.На выходе преобразователя 11 образуется сигнал"пбстоянного тока, величина которого пропорциональна разности частот 2 Фе - 2 Ф(Фе - иачаль.ная частота) подается на тепловыделяющий элемент 13,4При воздействии на ЧЭ 1 линейных 9 Ч и угловых Р ускорений на концах витков ЧЭ образуется давление. При условии, что линейное ускорение Я направлено вниз (как показано на фиг, 1)на левой половине спирали действие давления направлено от датчика давления 7 в середину спиральной намотки (стрелки Р- ); в правой поло.вине спирали действие давления направлено отсередины к датчику давления 6. То есть суммарное давление в обеих половинах спиральной на.мотки проявляется синфазно.При условии, что вектор углового ускореният, направлен вправо (как показано на фиг, 1),в левой половине спирали действия. давлениянаправлено от середины к датчику давленйя 7(стрелка Р ); в правой половине спирали действие давления направлено от середины к датчи.ку давления 6. То есть суммарное действие дав.ления Р от воздействия углового ускоренияпроявляется противофазно.Если вектор углового ускорения Я будет направлен в противоположную сторону (влево фиг.1),то действие давления Р в обеих половинах на.мотки будет направлено от концов в ее середину4 также, как и в первом случае, будет противогазным, то есть эти давления будут скомпенсироданы и сигнал на выходе акселерометра от воздействия угловых ускорений не возникает, Сум.марное давление на выходе первого датчика дав.пения будет:Р=Р+ -о второго: р : рР2 о 2На выходе каждого датчика давления будут частота 1 о, пропорциональная Ре, и величина Ю, пропорциональная величине ЬР,Формула изобретенияГидростатический дискретный акселерометр,содержащий преобразователи давления, соединенные спиральной трубкой; заполненной двумя несмешивающимися и невзаимодействующими жщ.костями различной плотности, расположенными вкаждрм витке в виде двух столбиков, о т л и ч а.ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точнос.ти измерения за счет исключения влияния угловыхускорений, спиральная трубка выполнена в видесекций с правым й левым направлением намотки,при этом однородные по плотности столбики жикости в соседннх секциях расположены в противо.положных полувитках.Источники информации, принятые во вниМание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР У 250550,.кл. 6 01 Р 15/08, 1967,2. Авторское свидетельство СССР Яф 281038,кл, 6 01 Р 15/10, 1968,667898 Фиг ФАЗ арховскав Составитель ехред С, Миг едактор С. Хейф орректор Подписное Заказ 3458 Тираж 1089ЦНИИПИ Государственного копо делам изобретений и откр 13035, Москва, Ж - 35, Раушск митета СС тий