Устройство для градуировки акселерометров

мериния ие техни во СССР О, 1984. СССР О, 1985. СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИ И ГКНТ СССР(54) УСТР 011 СТВО ДЛЯ ГРАДУИРОВКИ АСЕЛЕРОИЕТРОВ(57) Изобрете тельной техни является упро ширение диапа ударных нагру ности градуир При подаче имп 2 ударного во ек 5 втягивае относится к из е. Целью изобрете ение конструкции и расона воспроизводимых ок при сохранении точвки акселерометров. ульса тока на катушку будитсля его якорь-бося в полость катушки1545172 и приобретает соответствующую скорость. Далее выступом-ударником 20 якорь-боек 5 через отверстие 21 в дне стакана взаимодействует с шаром- ударником 19. Шар-ударник 19, получив5 ударный импульс, перемещается в стакане и наносит удар по торцу основного стержня 8 механического волново" да. В основном стержне 8 возбущадт" ся продольная волна сжатия котораяраспростараняется вдоль него и при отражении от свободного торца дополнительного стержня 11, преобразуясь в волну растяжения, вызывает в нача" 15 ле отскок дополнительного стержня 11, а затем отскок балластного стержня 17. Поскольку сумма длин дополнительного Изобретение относится к измерительной технике и может бьггь использовано для определения коэффициента 25чувствительности акселерометров вударном режиме,Цель изобретения - упрощение конструкции и расширение диапазона воспроизводимых ударных нагрузок при сохранении точности градуировки акселе-рометров,На риг. 1 и 2 схематически изображено устройство для градуировки акселерометров.Устройство для градуировки акселерометров (фиг. 1) содержит корпус 1,в нижней части которого размещен ударный возбудитель электромагнитного типа, имеющий катушку 2, два полюса 3и 4 и якорь-боек 5.В верхней части корпуса 1 закреплена неподвижная преграда б, а в направляющих 7 корпуса 1 установлен в вертикальном положении основной стержень 8 механического волновода. Приэтом основной стержень не закрепленв направляющих 7, а только удерживается от падения имеюаимся у него буртом 9. Кроме того, основной стержень8 имеет на конце продольное отверстие10 (фиг. 2).Имеется также дополнительный стержень 11, на свободном торце котороговыполнен выступ-боек 12 и закрепленградуируемый акселерометр 13, В до 55полнительном стержне 8 имеется полость 14 в которую помещен соосновыступу-бойку 12 подпружиненный бо 11 и балластного 17 стержней равна половине длины волны напряжения, возбуждаемой в основном стержне 8, то отлетающим стержням 11 и 17 передается все количество движения, сообщенное системе, поэтому основной стержень 8 становится свободным от напряжений и остается в покое. При отлете дополнительного стержня 11 акселерометр 13 вырабатывает сигнал, который подается на измеритель 24 скорости отлета и измеритель 25 площади импульса. Дополнительный стержень 11 при отскоке получает скоростьол и проходит мерную базу 1 в конце которой выступом-бойком 12 взаимодействует с неподвижной преградой 6, 2 ил,ек 15, снабженный хвостовиком 1 б, На хвостовик 15 насажен с воэможностью осевого перемещения бапластный стержень 17 и выполненный таким образом составной дополнительный стержень имеет длину, равную половине длины волны напряжения, возбуждаемой в основном стержне 8 механического волновода, Кроме того, балластный стержень 17 имеет хвостовик 18, который размещен в продольном отверстии 10 основного стержня 8.Таким образом, механический волновод имеет составную конструкцию, элементы которого - основной стержень 8 и дополнительный стержень 11 с балластным стержнем 17 - торцами находятся в акустическом контакте.При этом механический волновод установлен в корпусе 1 так, что за счет бурта 9 основного стержня 8 между выступом-бойком 12 и неподвижной преградой образована мерная база 1.Кроме того, имеется шар"ударник 19, массой меньше массы якоря-бойка 5, а последний имеет выступ-ударник 20, При этом один из полюсов 4 ударного возбудителярасположенный со стороны механического волновода, выполнен в виде стакана, дно которого обращено в сторону якоря-бойка 5 и имеет сквозное отверстие 21 для выступа- ударника 20 якоря-бойка 5.Полюс стакан 4 размещен с возможностью осевого перемещения в сторону механического волновода подпружинен пружиной 22 в противоположную сторо5 15451ну и имеет массу не менее массы якорябойка 5. Шар-ударник 19 расположенв стакане 4 с возможностью осевогоперемещения и имеет диаметр больше5диаметра отверстия 21 в дне стака,на 4,Имекзцийся в конструкции устройстваблок 23 регистрации включает измеритель 24 скорости отлета дополнительного стержня 11, измеритель 25 площади импульса и решающее устройство26, при этом выход градуируемого акселерометра 13 связан с входом измерителя 24 скорости отлета и с входомизмерителя 25 площади импульса, авыход измерителя 24 и измерителя 25 -с входами решающего устройства 26.Устройство работает следующим образом. 20При подаче импульса тока на катушку 2 ударного возбудителя его якорьбоек 5 втягивается в полость катушки 2 и приобретает соответствующуюскорость. Далее выступом-ударником 2520. якорь-боек 4 через отверстие 21в дне стакана 4 взаимодействует сшаром-ударником 19, Последний, получив ударный импульс, перемещается встакане 4 и наносит удар по торцу основного стержня 8 механического волновода.При этом, так как якорь-боек 5имеет массу, которая больше массышара-ударника 19, то якорь-боек 5,имея остаточную скорость, взаимодействует с полюсом-стаканом 4, а таккак масса полюса-стакана 4 равна массе якоря-бойка 5, то якорь-боек 5после взаимодействия останавливается40и свободно падает в исходное положе-.ние. Полюс-стакан 4 же приобретаетсоответствующую скорость, котораяпосле перемещения гасится пружиной22 и дополнительно гасится за счетвзаимодействия с шаром-ударникомпосле его отскока от волновода, затем полюс 4 возвращается в исходноеположение.После удара шаром-ударником 19по основному стержню 3 в нем возбуждается продольная волна сжатия, которая распространяется вдоль него ипри отражении от свободного торцадополнительного стержня 11, преобразуясь в волну растяжения, вызывает .вначале отскок дополнительного стерж,ня 11, а затем отскок балластногостержня 17. Поскольку длина составно 72 6го дополнительного стержня равна по"лавине длины волны напряжения, воз"буждаемой в основном стержне 8, тоотлетающим стержням 11 и 17 передается все количество движения, сообщенное системе, поэтому основной .стержень 8 становится свободным отнапряжений и остается в покое.Дополггительный стержень 11 приотскоке получает скорость ч,и проходит мерную базу 1, в конце которой выступом"бойком 12 взаимодействует с неподвижной преградой 6. Приэтом дополнительньц стержень 11 останавливается за счет перемещения вполости 14 и взаимодействия с допол-.,нительным стержнем 11 бойка 15, азатем за счет хвостовиков 16 и 18 до"полнительный стержень 11 и балластныйстержень 17 устанавливаются в исходномположении на торце основного стержня 8.Определение коэффициента чувствительности акселерометров осуществля"ется следующим образом,При отлете дополнительного стержня 11 акселерометр 3 вырабатываетсигнал, который подается на измери"тель 24 скорости и измеритель 25площади,Скорость отлета дополнительногостержня 11,в момент отрыва равнач=а(С) 4 С,где а(С) " ускорение при отскоке;- длительность действия ус""окор ения.Площадь под сигналом с акселерометра равна8 = Ги(С)гг-огде П(1) - сигнал с акселерометра.Коэффициент чувствительности акселерометра определяется как Так как скорость ч, будет равна16чеотлрВремя пролета определяется по промежутку времени от сигнала, выработанного акселерометром 13 при отскоке дополнительного стержня 1.1, и от сигнала с акселерометра 13 при взаимодеиствии с неподвижной преградой б.В устройстве реализуется значение Б Г и, поскольку значение 1 является Фиксированным и известным, тем самым определяется и искомое значение К Формуц,а изобретенияУстройство для градуировки акселе рометров, содержащее ударный возбудитель, механический волновод, включающий в себя основной стержень с продольным отверстием на его конце и дополнительный стержень, на свобод-ном конце которого выполнен выступ-" боек и узел .закрепления градунруемо го акселерометра, в дополнительном стержне выполнена полость, в которую помещен соосно первому подпру жиненный второй боек, снабженный хво- стовиком, и неподвижную преграду, расположенную на расстоянии мерной базы от выступа-бойка, и блок регистрации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции и расширения диапазона воспроизводимых ударных нагрузок, в него введен шар-удар ник и балластный стержень, которыинасажен на хвостовик дополнительного стержня с возможностью осевого перемещения,.причем сумма длин дополнительного и балластного стержней равна половине длины волны напряжения, возбуждаемой в основном стержне механического волновода, при этом балластный стержень снабжен хвостовиком, размещенным в продольном отверстии основного стержня, а основной стержень механического волновода свободно подвешен в вертикальном положении с помощью выполненного у него бурта, ударный возбудитель выполнен в виде катушки с двумя полюсами и якоря-бойка с выступом-ударником, масса которого больше массы шара-ударника, при этом один из полюсов, расположенный со стороны механического волновода с возможностью осевого перемещения в его сторону, подпружинен в противоположную сторону, выполнен в виде стакана, масса которого не меньше массы якоря-бойка,. а дно его обращено в сторону якоря-бойка и снабжено сквозным отверстием для выступа- ударника якоря-бойка, при этом шарударник, расположенный в стакане с возможностью осевого перемещения, имеет диаметр больше диаметраотверстия в дне стакана.1545172 Составитель Т.МакароваТехред А,Кравчук Корректор Н Ревская ктор Е.Папп при ГКНТ СССР ета крьгг 4/ а, Жоизводственно-издательский комбинат "Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, О аказ 489 Тираж 436ВПП 1 И Государственного коми113035, Мос Подпис н зобретениям и Раушская наб.