Струйный датчик линейных ускорений

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТНЗЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(61) Дополнительное к авт, свид-ву- (22) Заявлено 160779 (21) 2797639/18- с присоединением заявки Нов 1 оиитет .5 02 даретве СС аеааи и отта опубликования описания 020681 с,"рнов; Н В. В.Соков":,:,) Заявитель 54) СТРУЙНЫЙ ДАТЧИК ЛИНЕЙНЫХ РЕНИЙ н 5 вт 20 2 Однако в (летател м они уст А.Н.Андреев, А.В.Кос Изобретение относится к области измерительных средств, в частности струйных датчиков линейных ускорений различных объектов, например летатель ных аппаратов.Известен струйный акселерометр, содержащий ксрпус, в котором выпол- нены подводящие каналы (щтуцеры), сопла (дроссели) для расхода газа, щар, который, прикрывает сопла и удерживается вытекающими из сопел струями во взвещенном состоянии )11,Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к пре длагаемому является струйный датчик ускорения, додержащий корпус, полость которого представляет собой измерительную камеру, ограниченную с одной стороны мембраной, перекрывающей отверстие в щтуцере, установленном в корпусе и служащим для подвода газа, расположенные в корпусе сопла для расхода газа, цилиндрическую головку, прикрепленную к фланцу корпуса, в которую помещен инерционный поршень, жестко связанный с мембраной 21. словиях вращения объекого аппарата), на котоовлены, отличается низкая точность измерения. Это обусловлено их реакцией не только на полезный сигнал, связанный с линейным ускорением объекта, но и на параэитный сигнал, возникающий вследствие проявления центробежных снл, действующих на датчик.Кроме того, в известных датчиках в случае резкого перепада давления во внешней среде, который может иметь место, например, при спуске объекта в атмосфере с большой скоростью, возикает значительное изменение расхоа газа через расходные сопла неэаисимо от того, что ускорение объека остается постоянным. Это изменение расхода также приводит к погрешности в показаниях датчика.Цель изобретения - повьааение точности измерений ускорения.Указанная цель достигается тем, что в центре корпуса, перпендикулярно оси чувствительности датчика, установлены две параллельные перегородки, образующие полость, в которую помещен подпружиненный с двух сторон индикаторный золотник, разделяющий ее на надзолотниковую и подэолотниковую полости, каждая иэ которых сообщается через отверстие с соответствувщей измерительной камерой, образованной в корпусе одной из перегородок и мембраной, а ко второмуфлаицукорпуса прикреплена дополнительнаяцилиндрическая головка с инерционнымпоршнем, жестко связанным с мембраной, перекрывающей отверстие штуцера5установленного во второй измеритель-,ной камере. На корпусе датчика состороны расходных сопел установленастабилизационная камера с регулято- щром давления,Конструктивная схема предлагаемого датчика приведена на чертеже.Датчик содержит корпус 1, в котором установлены штуцеры 2 и 3 дляподвода газа под давлением Ри и сопла 54 и 5 для расхода газа из измерительных Камер 6 и 7. Мембраны 8 и 9 прикрывают отверстия 10 и 11 в штуцерах2 и 3. Мембраны 8 и 9 жестко связаныс инерционными поршнями 12 и 13, которце помещены в цилиндрические головки 14 и 15, имеющие дренажные отверстия 16 и 17. Головки 14 и 15 прикреплены к фланцам 18 и 19 корпуса 1.Внутри корпуса 1 установлены две параллелуые перегородки 20 и 21, об"разующие полость 22, в которую помещен подпружиненный (пружинами 23 и 24)индикаторный золотник 25, разделяющий полость 22 на надзолотниковую 26и подзолотниковую 27 полости, Полости 26 и 27 сообщаются через отверстия 28 и 29 с измерительными камерами 6 и 7, На корпусе 1 установленастабилизационная камера 30 с регулятором давления 31. Стабилизационная35камера 30 закрывает расходные сопла4 и 5. Перед началом функционирования датчика, расположенного на объекте, через штуцеры 2 и 3 к отверстиям 10 н 11 подводится под давлением 40Р газ., Индикаторный золотник 25 поддействием пружин 23 и 24 находитсяна нулевой отметке, При ускоренномпокупательном движении вдоль осичувствительности х - х инерционные 45грузы 12 и 13 перемещаются под действием инерционных сил Рн в направлении, обратном направлению ускорения объекта. Прн этом поршень 12,увлекая мембрану 8, приоткрывает .от Оверстие 10 штуцера 2, а поршень 13через мембрану 9 прикрывает отверстие 11 штуцера 3. Вследствие этогорасход газа через отверстие 10 увеличивается, а через отверстие 11уменьшается, что вызывает увеличение55давления в измерительной камере 6 иуменьшение давления в измерительнойкамере 7. В результате давление газав надзолотниковой полости 26 увели"чится, а и подэолотниковой полости 6027 уменьшится. Индикаторный золотник25 переместится вниз, Величина перемещения золотника 25 будет пропорциональна величине ускорения объекта(корпуса 1) . 65 При изменении направления ускоре ния объекта на противоположное происходит перемещение инерционных поршней 12 и 13 в обратном направлении, что в конечном счете приводит к перемещению индикаторного золотника 25 вверх. При этом величина перемещения золотника 25 также будет пропорциональна величине ускорения объекта.При появлении угловой скорости вращения объекта, а следовательно, и корпуса 1 датчика возникают центробежные силы Гщ, которые приводят к разнонаправленному перемещению инерционных поршней 12 и 13. При этом поршни 12 и 13, увлекая мембраны 8 и 9, приоткроют отверстия 10 и 11 штуцеров 2 и 3, вызвав тем самым увеличение расхода газа через отверстия. В результате давление в измерительных камерах 6 и 7, а следовательно, в надэолотниковой 26 и подзолотниковой 27 полостях повысится на одну и ту же величину. Таким образом, индикаторный золотник 25 не воспримет паразитного сигнала, обусловленного вращением объекта (корпуса 1) в ннер" ционном пространстве.Независимо от резкого перепада давления во внешней среде стабилизационная камера 30 и регулятор давления 31 обеспечивают расчетное давле" ние на срезе расходных сопел 4 и 5.Таким.образом, предложенный датчик обеспечивает исключение параэитной составляющей выходного сигнала, вызываемой центробежной силой, которая. возникает вследствие вращения объекта. формула изобретения1. Струйный датчик линейных ускорений, содержащий корпус, полость которого представляет собой измерительную камеру, ограниченную с одной стороны мембраной, перекрывающей отверстие в штуцере, установленном в корпусе и служащим для подвода газа, расположенные в корпусе сопла для расхода газа, цилиндрическую головку, прикрепленную к фланцу корпуса, в которую помещен инерционный поршень, жестко связанный с мембраной, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в центре корпуса перпендикулярно оси чувствительности датчика установлены две параллельные перегородки, образующие полость, в которую помещен подпружиненный с двух сторон индикаторный золотник, разделяющий ее на надэолотниковую и нодзолотниковую полости, каждая иэ которых сообщается через отверстие .с соответствую" щей измерительной камерой, образованной в корпусе одной иэ перегородок и мембраной, а ко второму Фланцу836594 СнаФЗ Составитель Е,Полунина актор О.Филиппова ТехредН. Бабурка Корректор М, Демчик, Тираж 907 ПодписПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4//35ВНИИ каз 31 илиал ППП фПатентф, г, Ужгород, ул. Проектная,корпуса прикреплена дополнительная цйлиндрическая головка с инерционным порюием, жестко связанным с мембраной, перекрывающей отверстие штуцера, установленного во второй измерительной камере.52. Струйный датчик по и. 1, о т л и ч а в щ и й с я тем, что на корпусе со стороны расходных сопел уста- Ф новлена стабилизационная камера срегулятором давления.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Залманзон Л.А.йэрогидродинамические методы измерения входныхпараметров автоматических систем.М., "Наука", 1973, с, 307-309.2. Патент США 9 3943776,кл, 73-515, 1976 (прототип).