Акселерометр

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 9) (11) 03 4 01 Р 15/08 О АНИЕ ИЗОБРЕТЕ еАЯб/80 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение относится к измер нию параметров движения на испытательных прецизионных центрифугах или других силозадаюших установках и поз воляет упростить конструкцию устройства. Газостатическая опора выполнен в виде полой оси 5 с жиклерными отверстиями 6, закрепленной по краям в корпусе 1 посредством крышек 7, и установлена с зазором 4 относительно чувствительного элемента - инерционного тела 3. Газовый поток, попадаю 1303945щий через штуцер 11, ось 5 и отверс- дет к изменению интегральной толщины тия 6 в зазор 4, разделяется на две электрода 17 и резонансной частоты противоположно направленные струи,вы- пьезорезонатора 16, несущей информаходящие в газовую камеру 2. Отража- цию об изменяемом ускорении. Электтели 8 отбрасывают струи на торцовые род 17 выполнен в виде двух неравно- поверхности инерционного тела З,обес- мерных по толщине частей, размещенных печивая его центрирование. При дейст- симметрично относительно центра пласвии ускорения в направлении 001 из- тины пьезорезонатора 16, 2 ил, менится положение тела 3, что приве Изобретение относится к измерению параметров движения, в частности к измерителям ускорений с чувствительным элементом на газостатическойопоре. 5Цель изобретения - упрощение конструкции акселерометра.На фиг. 1 изображена конструкция предлагаемого акселерометра; нафиг.2" разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - блок схема акселерометра.Акселерометр содержит корпус 1, образующий газовую камеру 2, в которой помещено инерционное тело 3 - чув - ствительный элемент с образованием15 зазора 4. Цилиндрическая газостатическая опора выполнена в виде полой оси 5 с жиклерными отверстиями 6, установленной с зазором коаксиально чувствительному элементу, и установ ленной в корпусе 1 с помощью крышек 7, снабженных струйными отражателями 8, образованными коаксиально расположенными внешним 9 и внутренним 10 конусами. Полая ось 5 снабжена штуцером 11 и закреплена гайкой 12.Инерционное тело 3 снабжено газовой направляющей 13, выполненной в виде цилиндрической оси 14, установленной в крышках 7, параллельной полой оси 5 30 и образующей кинематическую связь с инерционным телом 3 посредством газовой смазки. Преобразователь 15 перемещения выполнен в виде укрепленной на корпусе пьезокварцевой пластины 35 16 - пьезорезонатора 16, на одной главной грани которой нанесены электрически изолированные между собой электроды 17 переменной толщины. У другой главной грани резонатора на 40 внешней поверхности инерционного те 2ла 3 укреплены электроды 18 посредством электроизоляторов 19. Электроды 18 имеют емкостную связь с электродами 20, укрепленными на корпусе 1 посредством электроизолятора 21. Для обеспечения выхода газа из газовой камеры 2 электроизолятор 21 снабжен радиально расположенными перепускными отверстиями 22, а в корпус 1 кольцевой выточкой 23 и выходным от 1 верстием 24. Для обеспечения подвода газа к газовой направляющей 13, препятствующей провороту инерционного тела, в инерционном теле выполнено отверстие 25 подвода, которое с одной стороны заглушено технологической пробкой 26. Электроды 17 и 20 с помощью приборной вилки 27, установленной на корпусе 1, подключены к входам соответствующих электронных схем 28 возбуждения колебаний пьезорезонатора 16 (фиг.З). Выходы схем 28 возбуждения колебаний пьезорезонатора подключены ко входам частотного сумматора 29, выход которого соединен с индикатором 30. Акселерометр работает следующим образом.Газовый поток под давлением через штуцер 11 попадает в полую ось 5 и через жиклерные отверстия 6 и отверстие 25 поступает в зазор 4 и газовую направляющую 13. Газовый поток, выходя из полой оси 5 через жиклерные отверстия 6 в кольцевой зазор между полой осью 5 и внутренней поверхностью инерционного тела 3, разделяется на две противоположно направленные струи, Эти струи, выходя из зазоров в газовую камеру 2, попадают на струй 3 13039 ные отражатели 8 и отбрасываются на торцовые поверхности инерционного тела 3, что обеспечивает его центрирование и удержание в средней части газовой камеры 2, Отработавший газ через перепускные отверстия 22 икольцевую выточку 23 корпуса 1 выходит через выходное отверстие 24, Отверстие 25 подвода газа в сочетании с жиклерным отверстием 6 при прохожде нии газового потока создает дополнительное центрирование исходного положения инерционного тела 3.Каждая электронная схема 28 возбуждения (в дифференциальной схеме 15 преобразователя перемещения, состоящего из двух пьезоэлектронных каналов). связана гальванически с электродом 17 и посредством емкостной связи через электрод 20 с электродом 18, р который с электродом 17 возбуждает в подэлектродной зоне пьезорезонатора 16 пьезоэлектрические колебания. Частота пьезоэлектрических колебаний в исходном положении определяется тол ииной пьезокварцевой пластины 16 и толщиной части электрода 17 переменного сечения, попадающей в зону пьезоэлектрических колебаний.В исходном положении (фиг.1) час тота пьезоэлектрических колебаний резонатора определяется толщиной пьезокварцевой пластины (постоянной во всем сечении) и толщиной средней части электрода 17. 35При наличии ускорения в направлении 0 -0 инерционное тело (газовый поплавок) займет новое положение, при котором интегральная толщина, а следовательно, и масса левой части 45 4(фиг.1) электрода 17 уменьшится, а правой части - увеличится. В частотном сумматоре 29 после алгебраического суммирования будет иметь место удвоение прироста частоты, которое и фиксируется индикатором 30, как несущее информацию об измеряемом ускорении.Формула изобретенияАкселерометр, содержащий установленный в цилиндрическом корпусе на газостатической опоре цилиндрический чувствительный элемент и дифференциальный преобразователь его перемещения относительно корпуса, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения конструкции, в нем газостатическая опора выполнена в виде полой оси с жиклерными отверстиями, установленной с зазором коаксиально чувствительному элементу и закрепленной по краям корпуса посредством крышек, симметрично закрепленных у торцовых поверхностей корпуса и снабженных струйными отражателями в виде кольцевых углублений, а преобразователь перемещения чувствительного элемента выполнен в виде пьезорезонатора, установленного в корпусе вдоль его образующей и содержащего два неравномерных по толщине электрода, симметричных относительно среднего положения чувствительного элемента, причем чувствительный элемент и внутренняя поверхность корпуса снабжены изолированными друг от друга кольцевыми электродами, расположенными напротив электродов пьезорезонатора.1303945Д-А оставитель К.Лукомскийехред И,Попович Ренин рректор Л, Патай ак каз 1303/45 Тираж 777Государственного комитета ССделам изобретений и открытийосква, Ж - 35, Раушская наб., д одписное НИИП п 113035, Производстве лиг ческое предприятие, г,ужгород, ул. Проектная,