Способ градуировки низкочастотных линейных акселерометров

СОнЗЭ СОВЕТСНИХСООИА ЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН О 9 5 С О 1 Р 2 О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМПРИ ГННТ СССР(46) 15.07,92,Бюл. (21) 4258362/10 (22) 08,ОЬ.87 (71) Отделение Все исследовательского рукторского и техн ститута источников изводственного объ с опытным производ (72) Ю.Г.Брунштейн (53) 531.768(088.8 (56) Иориш Ю.И. Ви Машиностроение, 19 Р 2 с нормированными ампли той, воспроизводимыми установкой, измерение нала, поворот рабочей в вертикальной плоскос и рад, дополнительное мещения с аналогичными частотой, расчет коэфф образования с использо измерений в обеих поло тудой и частовибраппонной модного сиг зного научно си устан и на уго стЦН проектно-к логическог ереой и дание мплит тока Научно-проединения "Квант" ренных ициента ванием жениях о и А.В.Троцрометрия,643. Е +Еюе К= -Я2 Х У оэффициент гд ЧА РОВКИ НИЗЛЕРОРЕТРОВотносится ел ых ло ик изтениниеза астота. Сниуто путем ая из о достключей,асши и и ра градуи Способ ального гармон и изм ния из р ыэванной ловы включает перемеще еи оси ви ависимы ж рабо ки, нея зонт а по задание го акселероме кону в нап раот а- оси ческомуительной мли. 1 ил. вле твующее линейное перемещени 1 2, Рабочая ось вибрационовки, направление которой стрелками А, имеет горизон риентацию.тформе 2 закреплен в рабожении низкоч;стотный аксе 3 горизонталь ой составляейного ускорения, выполненще стеклянного тора, заполдо уровня диаметра рабочей о 4, в которой размещена си ктродов 5, преобразующая скорость жидкости в эквиосится к измерия воспроизведениятавляющей линейнобретение й технике ответс атформь изонтальнои нои устанпоказанотальную оНа плачем поло г корения при гр низкочастотны уировке и поакселерометров повышение точ апазона граду- ения нижнего ве Цель изобретения ности и расширение дировки за счет умень ометр й лин она.частот ена схем емый спо зображедлаг и и в в б.вибнелногожидкостьтема эле изо с помощьюсодержащеического пре-ока в овки, элект объемную(54) СПОСОБ ГРАД ЧЪХ ЛИНЕЙНЪХ АКС (57) Иэобреуени тельной технике. повышение точнос бочего диапазона нижнего предела. предела диапаНа чертеже люстрирующаяСпособ реал рационной уст образователь ИДЕТЕЛЬСТВ 015404 преобразованияЕ, - амплитудапервом и втором амплитуда и кру ние погрешности методического и атон составляю ми перемещениям ионной установвалентный электрический сигнал Е, Преобразователь 1 установлен на стой. ках 6 основания 7 с регулируемыми опорами 8 при помощи горизонтальной оси 9, которая позволяет повернуть5 рабочую ось вибрационной установки в вертикальной плоскости на угол Т рад в направлении стрелки Б.Рабочую ось вибрационной установки Ориентируют горизонтально соответствующим поворотом преобразователя 1 и вращением опор 8 в основании 7. На платформу 2 устанавливают акселерометр 3, ориентируя его измерительную ось в направлении стрелок А рабочей оси. Преобразователь 1 тока перемещает платформу 2 с акселерометром 3 в направлении рабочей оси по временному закону, соответствующему изменению тока. При гармоничном законе изменения тока платформа 2 совершает основные периодические линейные перемещения Х=К 1 81 пьй с ускорением 25 где К - коэффициент преобразованияхтока в линейное перемещениейреобраэователем 1;1 - амплитуда тока в обмоткепреобразователя 1;И - круговая частота;- время.В связи с тем, что у преобразова 35 теля 1 тока в линейное перемещение конструкторско-технологически не представляется возможньм выполнить абсолютно симметричными свойствами 4 О магнитной, электрической и упругой систем в радиальных направлениях относительно рабочей оси, наряду с основными линейными перемещениями имеют место попер ечнал и угловая состав 45 ляющие перемещения платформы 2. Наибольшую погрешность в результат градуировки вносит составляющая углового перемещения платформы 2 в вертикальной плоскости в связи с изменением проекции вектора гравитационного поля50 Земли на измерительную ось акселеро" метра 3, которая может быть определена согласно выраженияХ .фф ваап(фар 81 п 81 ПУЙ)55 где Х - проекция вектора гравитацигонного ускорения на измерительную ось; гравитационное ускорение;р- амплитуда составляющей углового перемещения измерительной оси в вертикальной плоскости,Выходной сигнал Е акселерометра 3 может быть представлен в ниде.Е Ек+Е х где Е- составляющая сигнала линейного перемещения,Е" - составляющая сигнала угловогго перемещения.После определения выходного сигнала Е, соответствующего заданным амплитуде Х и частоте Ы перемещения, акселерометр 3 снимают с платформы 2. Рабочую ось вибрационной установки поворачивают на угол и рад разворотом преобразователя 1 в вертикальной плоскости-вокруг горизонтальной оси 9 в стойках 6 на уголрад в направлении стрелки Б, В этом положении на платформу 2 устанавливают акселерометр 3, задают аналогичные амплитуду Хд и частоту У линейного перемещения1 и определяют выходной сигнал Е , который может быть представлен в виде Е =Е -ЕХ х,Независимо от гравитационного поля Земли угловое перемещение платформы 2 обусловлено конструкторско-технологическим несовершенством самого преобразователя 1: асимметрией магнитного и электрического узлов, их взаимного расположения относительно геометрической оси и неравножесткостью упргуих элементов в радиальных направлениях, перпендикулярных основному перемещению платформы.В связи с тем, что жесткость упругой системы преобразователя,1 в направлениях, перпендикулярных измерительной оси, обеспечивает в обоих положениях относительную неизменность поперечной и угловой составляющих перемещения платформы 2 в выход" ных сигналах Е и Е акселерометра, остаются неизменными по величинесоставляющие Е и Е" углового перемехг Хгщения, но по отношению к составляющей Е" линейного перемещения составляюХщая Е меняет знак.ХгСуммированием выходных сигналов, определенных для обоих положений ра бочей оси вибрационной установки, представляется возможным методическим путем исключить составляющую сигналаот соответствующего ненормированного углового перемещения рабочей платформы 2 и соответственно рабочей оси вибрациоцнои установки и измерительной оси акселерометра, Учитывая это, коэффициент преобразования акселерометра 3 по данным определениям выходного сигнала в обоих положениях может быть рассчитан согласно выраженияЕа+ЕаК= - - 2 Х аСнижение влияния имеющейся в выходном сигнале Е составляющей, определяемой изменением проекции вектора гравитационного поля Земли на измерительную ось эа счет ее углового перемещения, на расчет коэффициента преобразования позволяет повысить точность градуировки акселерометра. Так как погрешность от углового перемещения в большей мере сказывается на нижнем пределе измерений, то снижение погрешности позволяет расширить диапазон градуировки эа счет возможности уменьшения нижних пределов измерения и частот. Снижение погрешности методическим путем позволяет на имеющихся в эксплуатации установках повысить точность градуировки и расширить рабочий диапазон за счет уменьшения нижнего предела частот. 5404 а 4 6формула изоб ре тсцин,Способ градуцровки ццзкочастстцыхлинейных акселерометров, заклнчаюпцв-,ся в креплении акселерометра к столувибраццоццой установки, задании горизонтальных перемещении стола впбраццонцой установки по гармоническомузакону с цормированцымц амплитудой и10частотой, измерении выходного сигналаи расчета коэффициента преобразованияакселерометра, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью повышения точности и расширения дианаона гряду 15ировкц до расчета коэффициента преФобразования рабо;ую ось вцбраццоннойустановки поворачивают я вертикальной плоскости на уголрад, повторно задают горизонтальные перемещенияс аналогичными амплитудой и частотой,измеряют выходной сигнал акселерометра, после этого рассчитывают коэффициент преобразования по формулеЕа+ЕаК -- 25 2 Ха Угде К - коэффициент преобразованияакселерометра;Еа иЕа - амплитуда выходного сигналаакселерометра соответствен"но до и после поворота рабочей оси вибрационной установки;Х и а - соответственно амплитуда иокруговая частота гармоническихфперемещений якселерометра,Ред и скан роиэводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужг Гагарина, 10 ЗакаВВШПИ 823 Тираж 277.Государственного комитета по ивоб 113035, Москва, Ж, Ра Подписноеи открытиям при ГЕНТ СССРаб., д, 4/5