Центрифуга

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфез СоевтскывСецралыстыческывРеслублык и 854454 1) Дополнительное к авт. свил-ву -2)Заявлено 12.07. 79 (21) 2795927/28-13(5 )М. Кд. В 04 В 13/00 нрн ением заявки М -(23) Приоритет ФИРк эвуовяя 1втквытяВ Опубликовано 15.08. Дата опубликованияБюллетень от 30исания 17.08.81 ДК 629.19 233(088.81 2) Авторы изобретения.Н. Повстьев Синел 1) Заявител 4) ЦЕЕМТРИФУ ьНИдуи держаем по 0 гло где цен мой щей мер ои содержащая ро"ра, дискретный Изобретение относится к измерител нои технике, предназначено дпя воспроизведения линейных ускорений и может быть использовано в приборостроеи, в частности для поверки н грарозки низкочастотных линейных акселерометров.Известна центриФуга для воспроизведения линейных ускорений, со щая ротор с установленным на и веряемым прибором, приводимый во вращение электродвигателем. Для поддержания заданной угловой скорости ротора Ю , определяющей требуемое значение воспроизводимого ускоренияк - радиус ротора,трифуга снабжена замкнутой систерегулирования скорости, включаюпоспедовательно соединенные изительный преобразователь угла или угловой скорости ротора, регулятор, дискретный преобразователь, частота на выходе которого пропорциона угловои скорости ротора. Сигнал с выхода преобразователя поступает на вход регулятора, где сравнивается с сигналом от задающего генератора, частота которого пропорциональна заданному значению угловойскорости ротора. При равенстве частотна обоих входах регулятором поддерживается режим постоянной угловойскорости ротора. Данная система регулирования позволяет с высокой точностью воспроизводить среднее значение у вой скорости 11. достатком данной центрифуги я ляется наличие мгновенных колебаний угловой скорости ротора, более чем на один-два порядка .превышающих колебаний среднего значения, что приводит к соответствующей погрешности воспроизведения мгновенного значения ускорения,Наиболее близк " к предлагаемой является центрифугатор, двигатель ротопреобразователь угла и угловой скорости и регулятор скорости с блоком суммирования 2 .Недостатком данной центрифуги является ограниченная возможность повышения точности стабилизации уг; ловой скорости, так как лучшие из существующих угловых акселерометров имеют погрешность воспроизведения углового ускорения 0,3-13 в зависимости от диапазона ускорения.Цель изобретения - повышение качества выпускаемой продукции за счет более точного воспроизведения мгновенного значения ускорения, воспроизводимого центрифугой.Указанная цель достигается тем, что центрифуга, содержащая ротор, двигатель ротора, дискретный преобразователь угла и угловой скорости и регулятор скорости с блоком суммирования, снабжена вычислительно-преобразующим устройством и двумя линейными акселерометрами, установленными на роторе таким образом, что их измерительные оси налравлены перпендикулярно радиусу ротора и лежат соответственно в плоскости вращения ротора и перпендикулярной ей плоскости, при этом вход вычислительно-преобразующего устройства соединен с выходами акселерометров, а его выход - с блоком суммирования. 1 О 5 20 25 30 Центрифуга работает следующим образом. На чертеже изображена центрифуга.Центрифуга имеет ротор 1, установленный в подшипниках корпуса и приводимый во вращение электродвигателем 2, Центрифуга снабжена регулятором 3 скорости с блоком суммирования, дискретным преобразователем 4 угла и угловой скорости и задающим генератором 5. На роторе 1 центрифуги, на расстоянии 1 от оси вращения, установлены два линейных акселерометра 6 и 7 с аналоговыми выходами, измерительные оси направлены перпендикулярно радиусу ротора, при этом измерительная ось акселерометра 6 лежит в плоскости вращения ротора 1, а измерительная ось акселерометра 7 - в пер 50 пендикулярной ей плоскости. Выход акселерометров 6 и 7 соединен со входом вычнслительно-преобразующего устройства 8, а его выход соединен с блоком суммирования регулятора 355 скорости. Средняя угловая скорость ротора 1 поддерживается так же, как у известного, Сигнал дискретного преобразователя 4 угла и угловой скорости, частота на выходе которого пропорциональна угловой скорости ротора 1, сравнивается на входе регулятора 3 скорости с сигналом задающего генератора 5,частота которого пропорциональна заданному значению угловой скорости ротора 1. Регулятор 3 скорости воздействует на напряжение, подаваемое на электродвигатель 2 так, чтобы установился режим синхронизации заданной угловой скорости ротора 1, при котором равны частоты сигналов на выходе преобразователя 4 скорости и задающего генератора 5. При мгно - венных колебаниях угловой скорости ротора 1 на выходе акселерометра 6 появляется сигнал, пропорциональный где О - ускорение по направлению измерительной оси акселерометра 6.Этот сигнал преобразуется в вычислительно-преобразующем.устройстве 8 по заданному алгоритму настройки и поступает на вход блока суммирования регулятора 3 скорости. Замкнутая система, включающая линейный акселерометр 6, вычислителъно-преобразующее устройство 8, регулятор 3 скорости и электродвигатель 2, позволяет устранить мгновенные колебания угловой скорости ротора 1 и повысить точность воспроизведения мгновенного значения ускорения. При отклонении ротора 1 центрифуги в процессе вращения от гЬризонтальной плоскости, в частности для центрифуг с наклонной осью вращения, в выходном сигнале акселерометра 6 появляется дополнительная составляющая, вызванная действием ускорения свободного падения. Эта составляющая компенсируется в вычислительно-преобразующем устройстве 8 по определенному закону сигналом, снимае 1 ым с выхода акселерометра 7. Вычислительно-преобразую.", щее устройство 8 позволяет ввести в закон регулирования составляющие, пропорциональные среднему значению угловой скорости ротора 1 .и колебанием ее текущего значения.Данная схема включения линейных акселерометров с аналоговыми выходами и реализуеюй с помощью вычислительФормула изобретения Г; Богачеввтура Кор Составитель аеселова Техред М,Ко ректор С. Корниенк Редактор 6558/9 НИИПИ Государстве по делам изобре 13035, Москва, Ж 645 Подписноеомитета СССРоткрытийущская наб., д, 4/5 ог 5 в Патент Ужгород, ул. Проектная, 4 5 8544 но-преобразующего устройства пропор- ционально-интегрально-дифференциальный закон регулирования позволяют более чем на порядок повысить точность поддержания среднего и текуще 5 го значения ускорения, воспроизводимого на центрифуге. Центрифуга, содержащая ротор, дви гатель ротора, дискретный преобразователь угла и угловой скорости и регулятор скорости с блоком суммирования, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества выпускае мой продукции, она снабжена вычисли- тельно-преобразующим устройством и двумя линейными акселерометрами, установленными на роторе таким образом,54 Ьчто их измерительные оси направлены перпендикулярно радиусу ротора н лежат соответственно в плоскости вращения ротора и перпендикулярной ей плоскости, при этом вход вычнслительно-преобразующего устройства соединен с выходами акселерометров, а его,.выход - с блоком суммированияИсточники информации принятые во внимание при экспертизе1. Смирнова Г.А. и др. Прецизионная установка для воспроизведения постоянных ускорений. - "Измерительная техника", 1970, В 12, с 31 .2. Лей Ст. Применение углового акселерометра с жидкостным ротором для стабилизации и управления. - "Вопросы ракетной техники", 1970, 92с,80-88.