Устройство для измерения ускорения

Сфез СоветскихСоциалистическихРвспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВ ЯЛЬСЗУ(22) Заявлено 230579 (2) 2768522/18-10с присоединением заявки Йо(23) ПриоритетОпубликовано 23,03.81 бюллетень 8911Дата опубликования описания 250381 Р 1 УМ К 3 6 01 Р 15/00 Государственный комитет СССР но дмам изобретений н открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УСКОРЕНИЯ Устройство относится к измерительной технике, а именно к области измерения ускорения с использованием инерционных свойств газоразрядной плазмы, вызывающих смещение контрагированного разряда от оси, пропорционально действующему ускорению.Известны устройства для измерения ускорения, содержащие специализированную газоразрядную трубку (инплатрон) с неподвижными электродами, заполненную инертными газами или их смесями под давлением порядка атмосферного. Загорающийся в инплатроне разряд, при токах порядка единиц милиампера, имеет форму тонкого шнура; выгибающегося в сторону действия ускорения, если оно приложено поперек оси разряда. Для съема электрического сигнала, пропорционального 20 смещению шнура используется пара поперечных электродов-зондов 11 .Недостатком такого устройства является загрязненность полезного сигнала помехами и шумами плазмою, воспринимаемыми зондами.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является устройство, содержащее газоразрядную лампу с - ЗО электродами, подключенными к источнику напряжения, и блок съема сигнала с дифференциальным фотоприемником, выход которого через усилитель соединен с измерительным прибором.Устройство с таким оптическим съемом сигнала действует достаточно надежно. Его преимуществом перед электрическим съемом при помощи зондов является интегральное восприятие сигнала со всей светящейся поверхности рабочего участка шнура, сглаживающее помехи и шумы, характерные для газового разряда 23 .Недостаток этого устройства состоит в том, что при пространственном характере вектора ускорения, составляющая, перпендикулярная рабочей оси, тоже. смещает разряд. И хотя это смещение происходит в нерабочем направлении, все-таки возникает погрешность из-за расфокусировки, вос- принимаемой как изменение чувствительности устройства.Цель изобретения - повышение точности измерения.Указанная цель достигается тем, что блок съема сигнала выполнен в виде волоконных световодов, входные торцы которых размещены в параллель 815637формула изобретения ных плоскостях по разные стороны и на равных расстояниях от оси газораэрядной лампы, а выходные торцы сведены вместе и обращены к светочувствительной поверхности дифференциального фотоприемника.5На чертеже изображена принципиаль;- ная схема устройства.В баллоне 1 инплатрона контрагированный разряд 2 горит между электродами 3, утопленными в фиксирующие патрубки 4. Источник 5 постоянного или переменного напряжения включают в цепь с балластным сопротивлением б. Вдоль оси Х, по разные стороны разряда, расположены входные торцы А и А двух волоконных световодов 7 15 и 7, а их выходные торцы В и В сведены вместе и направлены к дифференциальному фотоприемнику 8 с усилителем 9 и измерительным прибором 10,Выходные торцы световодов распре делены относительно оси чувствительности дифференциального фотоприемника равномерно, так что в отсутствие смещения разряда от осевой линии, все излучение, воспринимаемое световодами, распределяясь по поверхности фотоприемника, не вызывает полезного сигнала, и прибор 10 может быть выставлен на нулевую отметку.Баллон 1 инплатрона соединяется жестко с арматурой (на чертеже не показан) для установки на объекте измерения, движущегося с ускорением Р, составляющая которого Ч вдоль оси Х подлежит измерению.Эта составляющая вызывает смещение разряда вдоль оси Х, так что световой поток, воспринимаемый световодами перераспределяется и, в пределах линейности устройства, прибор 10 дает отклонение, пропорциональное Я . 40Если одновременно с Ч имеетсясоставляющая Ч Ф О, то разряд смещается не только по Х, но и по 2. Приэтом, когда разряд приближается к одному ряду волокон, например световода 7, и воспринимаемый ими световойпоток усиливается, то световой потокчерез волокна световода 7 ослабляется. Поэтому, если в компромиссе суменьшением чувствительности, поперечник баллона достаточно превосходитвозможные смещения разряда, то, ссоответствующей степенью точности,общий поток попадающий в фотоприемник,остается неизменным и, таким образом,паразитическое действие составляющей 5И исключается.Составляющая Я, направленнаявдоль оси разряда, в первом приближении погрешности не вызывает.Устройство может быть оснащено щовторой такой же парой световодов,расположенных в плоскостях, перпендикулярных первой паре для независимого измерения составляющей Я, по отношению к которой паразитическим,подлежащим устранению, является действие составляющей Ч . При этом возможно использование второго дифференциального фотоприемника, аналогичного первому, или одного общего фотоприемника, светочувствительная поверхность которого разделена на четыресектора. Выходной сигнал может быть усилен при уплотнении выходных торцов волокнистых световодов и их расположении вдоль оси разграничительного диаметра окна дифференциального фотоприемника.При наличии у Фотоприемника дополнительного управляющего электрода возможна амплитудная модуляция выходного сигнала на частоте подводимого напряжения.В результате внедрения устройства обеспечивается возможность более точного измерения контролируемой пространственной компоненты ускорения, с устранением паразитического действия других неизмеряемых компонент, что ведет к общему повышению точностных показателей аппаратуры, предназначенной для измерения параметров движения объектов в различных отраслях техники, в частности, для целей вибродиагностики функционирования механизмов. Устройство для измерения ускорения, содержащее газоразрядную лампус электродами, подключенными к источнику напряжения, и блок съемасигнала с дифференциальным .фотоприемником, выход которого через усилитель соединен с измерительным прибором, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности измерения, блок съема сигнала выполнен в виде волоконных световодов,входные торцы которых размещены впараллельных плоскостях по разныестороны и на равных расстояниях отоси газораэрядной лампы, а выходныеторцы сведены вместе и обращены ксветочувствительной поверхности дифференциального фотоприемника.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР9 492814, кл. 6 01 Р 15/08, 18.04.74.2, Авторское свидетельство СССРМ 535511, кл. 6 01 Р 15/00, 04.10.74815637 оставитель И. Полунинаехред Е.Гаврилешко Редактор А. Шишки ктор И. Ви каз 1027/74 Филиал ППП "Патентф, г, Ужгород, ул. Проектная,ИИП по 5, аж 907 Государствелаи иэобресква, ЖПоднисноеного комитета СССРений и открытийРаушсман наб., д.