Подвес подвижного узла акселерометра

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯХ АВТОРСХОМУ СВИДОЕЛЬСТВУ Сфеэ СФеетекикСецивпиетическиа(23) Приоритет 601 Р 1 3 ЬвударвтввявкЭ квинтет СССР в авлаи авбрвтвиий я юткрытий(72) Авт обретен Заявитель и-юв,ии орде поли(5 Ц ПОДЬЕС ПОДВИЖНОГО У 3 ЛА АКСЕЛЕРОМЕТР е5 Изобретение относится к измерительной технике и может быть использованонапример, в конструкциях акселерометров.Известны устройства, в которых подвес инерционной массы акселеромет ра производится путем быстрого враще ния цилиндра с жидкостью, в которой находится поплавок, с. помощью двигателей или путем вращения самой жид кости с помощью магнитного поля 111.Однако такие устройства сложны и имеют больщие габариты..Известно. также устройство, содержащее инерционный элемент в виде цилиндра, проходящего через корпус с жидкостью, удерживаемой в нем силами поверхностного натяжения, и дополнительные подвесы, которые выполнены в виде закрепленных на корпусе цилиндрических электродов и находящихся между ними электродов, расположенных на выходящих из корпуса торцах инерционного элемента 21 Трудового Красного 3нический институт 2Недостатком данного устройства является малый диапазон перемещений инерционного элемента и низкая точность работы.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройствосодержащее корпус, инерционную массу, на поверхности которой, образующей капиллярный зазор с корпусом,выполнены углубления, заполненные жидкостью 31Однако известное устройство имет малую величину допустимых бокоых ускорений и, следовательно, узкий диапазон измеряемых ускорений.Это объясняется тем, что придействии на акселерометр бокового ускорения (перпендикулярного оси чувствительности акселерометра 1,равного 4 1 на чувствительный элемент массы М действует сила Г = щ а, стремящаяся прижать его к внутренней поверхности корпуса акселерометформула изобретения 3 92052ра . Эта сила уравновешивается силами, возникающими в ",подушках" жидкости расположенными между инерционным элементом и внутренней поверхностью корпуса) при их сдавливании. Чем больше боковое ускорение, тем сильнее сплющиваются "подушки" жидкости и, следовательно,тем больше смещается инерционныйэлемент в радиальном направлении. 10При радиальном смещении инерционного элемента в сигнал датчика перемещения инерционного элемента вносится ошибка. Поэтому допустимая1 величина радиального смещения огра-%ничена заданной точностью акселерометра, Уменьшение же радиальногосмещения инерционного элемента путем повышения жесткости "подушек"южидкости, достигаемое при уменьше- ронии их толщины (радиуса кривизныповерхности), ограничено минимальнойтехнологически достижимой величинойзазора между инерционным элементоми внутренней поверхностью корпуса.Таким образом, наличие радиальногосмещения и необходимость ограничения его величины уменьшает максимальную величину допустимых дляакселерометра боковых ускорений иограничивает диапазон измеряемцхускорений.Цель изобретения - расширениедиапазона измерения.Указанная цель достигается тем,3что на поверхности инерционной массы выполнена кольцевая выемка, апопрясть, образованная выемкой ивнутренней поверхностью корпуса,заполнена жидкостью.На фиг. 1 схематически представ-лено предлагаемое устройство, нафиг. 2разрез А-А на фиг.1,Устройство содержит корпус 1,инерционный элемент 2 (в форме круг 45лого цилиндра) и жидкость. Инерционнцй элемент 2 имеет кольцевую выемку 3, расположенную по периметру бо ковой.поверхности. Жидкость находится в полости, образованной поверхностью выемки 3 и внутреннейповерхностью корпуса 1. На поверхности инерционного элемента 2, образующей капиллярный зазор с .внутренней поверхностью корпуса, имеются углубления 4 (например, глухиеотверстия), заполненные жидкостью.Размеры утонченной части инерцион- .ного. элемента 2, образованной по 8 4верхностью выемки 3, выбираютсятакими, чтобы вес вытесненной жидкости равен весу инерционного элемента 2, т.е, чтобы инерционный элемент 2 находился вжидкости в сос"тоянии безразличного равновесия,Величина капиллярного зазора междуповерхностью инерционного элемента2 и внутренней поверхностью корпуса1 выбирается такой, чтобы несмачивающая жидкость благодаря силам по"верхностного натяжения не вытекала.из выемки 3 и углубления 4 во всемдиапазоне механических нагрузок (дляакселерометра - во всем диапазонеускорений),При работе устройства при перемещении инерционного элемента 2 вдольизмерительной оси вместе с ним перемещается и жидкость. Таким образом, жидкость выполняет не толькороль гидростатического подвеса,нои входит в массу инерционного элемента. Сила, возникающая при действии на акселерометр бокового ускорения,компенсируется силами,возникающими в "подушках" из жидкости,находящейся в углублениях 4, при ихсдавливании. Это объясняется повышением давления внутри ".подушек"при уменьшении радиуса кривизны ихповерхности. Из-за того, что весинерционного элемента в направлениях,перпендикулярных оси чувствительности акселерометра, скомпенсирован выталкивающей силой жидкости, заполняющей полость, сила, прижимающаяинерционный элемент к внутренней поверхности корпуса при действии бокового ускорения, уменьшается во многораз. Следовательно, для предлагаемого устройства во много раз увеличивается максимальная величина допустимых боковых ускорений, т,е. расширяется диапазон его эксплуатации. Подвес подвижного узла акселерометра, содержащий корпус, инерционную массу, на поверхности которой, образующей капиллярный зазор с корпусом выполнены углубления,заполненные жидкостью, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения, на поверх6Хлебников 1.А. и др. Контроль"но-измерительные приборы. И., 1975,с. 33 Ш 37.2. Авторское свидетельство СССР3 й 623159,кл. С 01 Р 15/08, 1976.3. Патент США У 3530727кл. 73-516, опублик. 1970 прототип. 920528 Составите Техред М . дактор Н. Ро Заказ 2327/46 Тираж 883 8 НИИЛИ Государстве по делам иЪобре 113035, Москва, ЖШ 35, е.Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, у сект 5ности инерционной массы выполнена кольцевая выемка, а полость, образованная выемкой и внутренней поверхностью корпуса, заполнена жидкостью. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе4 И. ПолунинайвесКорректор Н. Стец Подписнного комитета ССений и открытийРаушская наб., д