Акселерометр

(51)М. Кл. С 01 Р 15/08 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявитель Всесоюзный заочный машиностроительный институт(54) АКСЕЛЕРОМЕТР Изобретение относится к инерциальной навигации, в частности к устройствам для измерения ускорения,Известно устройство, содержащеесвободно падающее тело, выполненноев виде призмы, отражающей оптическиелучи лазерного интерферометра, работающего в допплеровском режиме измерения 11).Ускорение определяется по промежутку времени свободного падения тела на известном интервале длины пути,В таком устройстве необходимо использование оптико-электронной части и механизма обеспечения свободного движения твердого тела, которыеотличаются сложностью и большими габаритамн,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому является 20акселерометр, содержащий инерционноетело в виде шара, электромагнитныйфиксатор и преобразователь перемещения инерционного тела в электрический сигнал 2),Недостатком данного акселерометра является то, что с его помощьюневозможно измерить две составляющиеускорения объекта; что сужает областьприменения акселерометра, 30 Цель из обретени я - расширение области применения акселерометра,Поставленная цель достигается тем,что преобразователь перемещения выполнен в виде диска с установленными на нем приемниками поверхностныхволн, размещенными по двум взаимноперпендикулярным осям симметричноотносительно центра диска, над которым установлен электромагнит с на-.садкой, имеющей коническую внутреннюю полость с размещенным в ней свозможностью свободного падения шаром,Смещение точки падения шара отцентра пластины, вызванное линейнымускорением основания, фиксируетсяпо фазовой задержке поверхностныхволн от точки падения до приемников.На фиг,1 и 2 схематически изображено предлагаемое устройство, нафиг, 3 и 4 - иллюстрируется работаэтого устройства,Акселерометр содержит круглуюпластину 1, приемник поверхностныхволн, вкорпусе 2 которого -вмонтирован пьезодатчик 3 и воспринимающийшарик 4, электромагнит 5 с конической насадкой 6, инерционное тело 7в виде шара, корпус 8 и основание 9,Радиальное перемещение приемника по. верхностных волн регулируется микровинтом 10, отжимающим консоль 11. Внутри полости 12 поддерживается высокий вакуум, Устройство содержит четыре приемника поверхностных волн.При подаче электрического сигнала на обмотку электромагнита 5, шар 7 притягивается в верхнее крайнее положение насадки 6. Снятие управляющего напряжения прИводит к свободно.му падению шара в поле тяжести с ускорением ц.В относительной системе координат К,У,связанной с круглойпластиной 1, шар 7 будет двигаться с кажущижя ускорениема=дд+ д (1) где,до - вектор ускорения объекта,9 - ускорение земного тяготения.Под влиянием ускоренного движения объекта точка падения 0 шара сместится относительно начала координат 0.От удара шара в пластине вбудут возбуждены поверхностные волны. Измерив фазовые параметры колебаний в точках расположения приемников 2, легко по их результатам определить и составляющие ускорения по осям Х и У:6 - Въа = - (2)р - ра -- х 4(3)Значение числителя соответствует разности квадратов расстояний от точки удара шара до приемников поверхностных волн. В - расстояние от приемника до центра диска. Так как 1; = Яб) /(ЖГгде Р - фаэовые задержки колебанийчастоты й, распространяющихся со скоростью С, то выражения (2) и (3) примут вид:с 1 = ( ) /47. (Ф -Р ) (41ох=йсу(ф 4 ф 1 (5)Разрешающая способность такого аксе О лерометра зависит от размещающей способности фазометрического канала (ееотносительная величина при точных фазометрических измерениях может иметьпорядок -10 Ь )Формула изобретенияАкселерометр, содержащий инерционное тело в виде шара, электромагнитный фиксатор и преобразователь пере;Я мещения и ерционного тела в электрический сигнал, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения области применения, в нем преобразова-,тель перемещения выполнен в виде диска с установленными на нем приемниками поверхностных волн, размещеннымипо двумя вэаимноперпендикулярным осямсимметрично относительно центра диска,над которым установлен электромагнитс насадкой, имеющей коническую внутреннюю полость с размещенным в ней своэможностью свободного падения шаром,Источники информации,принятые во внимание при экспертизеЗ 5 1, Авторское свидетельство СССРР 468156, кл, 6 01 Р 15/08 1972,2, Селезнев В,П, Навигационные устройства М Машиностроение, 1974,с,358 (прототип),785767 Фиг, Ф Составитель Е, Полунинактор Л,Курасова Техред М.Кузьма Корректор Н.Григ аказ 8 илиал ППП Патент, г.ужгород, ул,Проектн 48 Тираж 10 ВНИИПИ Государствепо делам изобрет 035, Москва, Ж,9 Подписноного комитета СССРний и открытийРаушская наб д,4/5