Термокамера для определения характеристик акселерометра при эталонировании методом наклона

Ф ", 4 фи СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИ ХРЕСПУБЛИК ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(21) 4717551/10 (22) 10.07.89 (46) 30.10,91. Гюл. 11 40 (71) Московский авиационный институт им, Серго Орджоникидзе (72) К.М,Лукомский, В,Е.Мельников и Е.Н.1 ельникова (53) 531.768 (088.8) (56) Петор Р,Б., Пут С.А, Автоматический контроль с помощью ЭВМ характеристик инерционных градуированных акселерометров при массовом производстве. Пер. с англ. Е/69.Приспособление (механизм перемещения) Мф 4.033.009 для испытаний прибо- ра АК2.781.010 ТУ НИИ "Дельфин". М., 1985. ЯО 1688167(Я)5 С 01 Р 21/00, С 05 Р 23/30 2 (54) ТГРМОКАМЕРА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК АКСЕЛЕРОМЕТРА ПРИ ЗТАЛОНИРОВАНИИ МЕТОДОМ НАКЛОНА (57) Изобретение относится к стендовому оборудованию и предназначено для испитаний,и калибровки линейных акселерометров методом наклона с помощью оптических делительных головок (ОДГ). Цель изобретения - повышение точности определения характеристики акселерометров при одновременном расширении температурного диапазона испытаний. Цель достигается тем, что установочная база для акселерометра 38 выполнена в виде уплощенного стакана 25, минимально отстоящего от оси шпинделя делитель1688167 ной ГО 101)кц и сцЯбжеца ссапопнитель - ггым цсггг)еватсЛем.2811 рц этом в процес сР рсззсгрева тР 1)мскямег)ы 11 ри па,гаче в сновнай и даголггцтельцый 28 нагреватели вс)едс111 е одинаковости земперат )рных гсоэссги 1 цсгн.Ов лицегзного расширения деталсй 2025,26,3 и 35 указаццые детали ц образованный ими узел в целом НР испытывают вцутренцнх напряжений и,се)омаци з, цриводяг 1 их к угловым отхлоцециям базо 10 гой плоскости дна стакана 25, что обеспечивает мицимаззьные температурные перекосы базогзнх погзерхцастей термокамеры ц соответствующие вносимьге погрешности базцровки, Расширение температурного диапазона испытаний достигается выполнением нагревателя в виде сдвоенной трубчатой спирали с хладагецтом, ня поверхности которой наложены или намотаны обмотки обогрева, 2 э, п,сс-)111, 5 ил. гП.)бретение отцос.цтсл к стсзндсному сб 01)удоваццю, 11 частности к приспособлениям, предназначенным дпя Испытаний и калибровки линейных;11 сселсзрометров методом ыяклона с памацг.ю Опи 1 Рскгзх делитеейных ГОЛО вак (011 Г), и может быть использовано прц испытаниях грявим.тров. 25Цегьго изобретения является поныв ггсцце точности определения характеристики акселерометраз при одновременном расширении температурного диапазона ис пыта Из 11,11 Я 1)гзг. 1 представлена предлагаемая герлгокамера общий вид, НЯ фиг. вид Ь ця 11)цг.1; ця Ьиг,З - сечение Б-Б ца фггг.2; ца фиг 4 - вид В ца фцг,З (гид на основ 1 ие сермакамсры при снятом колпаке основного цагрева 35 1 еля); на с)иг.5 - сострукция основного нагревателя са спиральной трубчатой осцозай.40Тез)лзогсамера содержит кольцевую базовую площадку 1, на котороц посред - :;твом четырех пар терман.залирующих лодпятнцкав 2 и 3 устяногзлено своими г)1 ацЦамгг основание 4, несУЩее колЯк 5, Казгьцевая базс)ва. плащадк;1 115набжена приливом б к которому с помощью болтов 7 пристыкован сланец 8 конического хвостовика 9, катар)гл и закрепляется термокямера в шпинделе ЩГ. Основание 4,вгпопнецо в виде50 ласка крггшки с с)ЛязгямиВнутз)Рннез пространство кат 01)ай зсп 1 алнРНО тер моизолирующцм материалом 1 О. С внешней стороны осцавангге 4 набжено кольцевой проточгсогг 1 и вместе с подпятникями 2 и 3 пссредств)л шайб 12 притянута винтами 13 и базовой плащадгсе 1, Колпак 5 выполнен в виде отцельнога законченного узла ц содержит термоизолцг)ующее (теплаиэоляциоццое) керамическое основание 14, жестко соедгзненное с вцешним кожухом 15, снабженным четырьмя резьбовыми шпильками 16 С помощью шпилек 16 с головками 17 колпак 5 кренится на основании 4. Внутри колпака 5 к керамическому основанию 14 прикреплена втулка-переходник 18 к которой прикреплен внутренний кожух 19 и цилиндрический корпус 20 основного нагревателя, На гзцешней поверхности корпуса 20 упожены обмотки 21 и теплацзолцрующий слой 22, Пространство между внешним 15 и внутренним 19 кожухами заполнено теплоизоляцией (стекловатой) 23. Кроме колпака 5, основание 4 несет на себе монтажную площадку, состоящую из крестообразной пластины 24 и уплощецного стакана 25 (диаметр цилиндрической части стакана больше его высоты), жестко соединенных между собой. Внутри крестообразной пластины 24 установпец дополнительный нагреватель, состоящий из дискообразного корпуса 26с электроиэоляционной втулкой 27 иоамоток 28, Крестообразная пластина24 установлена на основании 4 начетырех парах термоизолирующих падпятников 29 и 30, притянутых к основанию 4 посредством шайб 31 винтами 32,1 ежду крестообразной пластиной 24 иоснованием 4 помещен теплаизоляционный вкладыш 33 из асбеста. В дно уплощенного стакана 24 вмонтированыстойки-направляющие 34, несущие планку 35 с упором Зб, подпружиненным упругим элементом 37 (спиральной пру)зиной). Планка 35 с упором 36 может переставляться (перезакрепляться) вдольстсек 34 и тем самым обеспечивать не1688167 6обходимое пр 1 жатие базовой плоскости Испытуемый акселевометр 38 устаиспьтуемого акселерометра 38 к упло- нс 1 пл 11 Вают сгоей базовой и 0костьюи. .костьюгпешагу стакану 25. Кроме регулируемо- на наружную поверхность стакана 25 и:го упора, на стойках-направляющих 34 приламают подпружнегпьг упором 36,эпзакреплен датчик .9 (например, термо Сила прижатия коргуса акселерометра кчувствительный мост) схсмы измерения стакану регулируется положением плантемпературы в термокамере, Для ори- ки 35 на стойках 34 при этом планентации испытуемого акселерометра ка и сто 1 ки могут скрепляться , уготносительно осей термокамеры служит другом, например, установочными винпривальная планка 40. Для обеспе- тами или хомутиками. Если испытуемыйчепия в терглокамере температур, акселерометр имеет корпус с торчащименьших нормальной основной, нагре- ми по центру резьбовыми хвостовгкамиl.ватель может иметь конструкцию больпннства .(Фцг,5), В которой корпус нагреваО у то в статипов п езоаксеерометров) ттеля 20 (Фиг,3) выполнен более тон-. кане 25 должно быть предусмпредусмотрено соким и скреплен с двойной трубчатой ответствующее отверстие.спиральо 41, на поверхности которои Перед установкой акселерометра коуложены или намотаны обмотки 42 нческий хвостовик 9 чстройс"Ва устаобогрева, Лналогичньм образом выпол навливается и закрепляется в ВП 1 нденяется и дополнительный нагреваю- ле ОДГ.Если корпус акселерометра име щцй элемент. В этом случае его кор- ет прямоугольную Форму и в процессепус 26 представляет собой трубчатуюиспытании небезразлично направлениеспираль с обмотками обогрева на ее его осей по отношению к оси шпинделяповерхности, Обе трубчатые спирали 25 ОДГ, то в этом случае акселерсметрсоединяются друг с другом последова- может получить дополнительную Ориентательно с помощью гибкой трубчатой ццю с помощью привальной планки 40. Ввтулки и Включаются в магистраль с случае, когда корпус акселерометоациркулирующим хладагентом (напри- имеет цилиндрическую Форму соответмер, Воздух, углекислый газ, Вода ствующие метки на нем могут быть ,орики т.п,), Элементы э,29 и 30 конст- ентировань по меткам ча планке 40рукции могут быть выполнены в виде или (и) самом стакане 25.втулок из кварцевого стекла или кера- После установки колпака 5 с нагремикц. Элементы 29 ц 30 расположены по- вателем на корпусную часть термокапарно вдоль и перпендикулярно оси меры обмотки 21 обогрева основного ишпинделя ОЛГ. Элементы и 3 располо- обмотки 8 ооогрева дополнительного235жены попарно симг 1 етрично Относительно нагревателей последовательно соедиэтой оси,уплощенный стакан 25 и корпу- няются друг с другом и подключаютсяса 20 и 26 нагревательных элементов к выходу схемы поддержания: постоянвыполнены из одного и того же иатериа нго уровня температуры, которая мола (например, алюминиевого сплава), а жет быть выполнена отдельньп блокомкрестообразная пластина 24, основание и управляться от терьогувствительно 4 и базовая площадка 1 - также из го моста (датчика тегпературы) 39,одного и того же материала, но с коэф- В процессе разогрева термокамерыь 1 ициентоь теплопроводности, меньшим, 15 пр. подаче тока в основной и дополничем козФФициснт теплопроводности мя тел в нь"; нагреВатели Вследствие Одинатериала уплощенного стакана 25 и кор- ковости температурных коэФФициетовпусов 20 и с 6 нагреВателсй например линейного расширения Деталей 20,25;из стали или титана, Для устранения 26,34 и 35. указанные детали и обравлияния теплового расширения узла . ; зовзнный ими узел В целом не испьтыва. Рподпружинене 1 ого упора на акселерометр ют "1 утренних на пряжен 1 й и деФормастойки 34 и планки 35 выполнены из ций, приводящих к угловым отклонениямматериала с тем же коэКщциентом базовой плоскости пьедестала (дна сталинейного расширения, что и материал капа,.5) от начального положения.уплощенного стакана,Аналогичное положение имеет место иТермокамера для определения ха- для узла, образованного деталями 4Урактеристик акселерометра при этало и 3 . Из-за того, что козФФицинировании методом наклона работаетен". Теплопроводнссти материала детаследующю образом, лей 2025,26,34 и 35 относительно Вьгсок по сравнению с коэффициентом теплолроводкости материала деталей4 и 3 внутренний непосредственноподогреваемый узел с -аключекным в5него испытуемым акселерометром относительно быстро и равномерно прогревется. В то же время термоизоляцияэтого узла, образоваккая элементами .и деталями 22,19.23141 О и 33 значи Отельно перекрывает утечку тепловойэнергии к базовым элементам 1 и 4 конструкции термокамеры и ее рассеиваниев окружающее пространство. В виду того, что крестообразная пластина 24пЬедестала имеет относительно малуютеплопроводность, утечка тепла извнутреннего объема термокамеры, благодаря такой Форме . детали 24 и ее установке на керамических подпятниках 2 О29 и 3 О (также имеющих малую теплопроводкость), оказывается малой, ТаКим образом, имеет место и малыйпрогрев основания 4, а следовательнои его малые температурные деформации. 25Установка же основания 4 на керамических подпятниках 2 и 3, как и Форма самого основания (в виде плоскойкрышки с кольцевой пробочкой) обеспечивают также относительно малую утеч" 3 ОКу тепла от основания 4 к кольцу 1,а следовательно, малую степень нагре -ва кольца 1 относительно окружающейтермокамеру температуры, а значит ксоответствующую малость температур 35ных перекосов базовых поверхностей1 ермокамеры, малую степень прогревашпинделя ОДГ и соответствующих вноСимых погрешностей базировки,При необходимости в процессе исПытаний акселерометра можно перейтиот цикла нагрева к циклу охлаждения, В варианте нагревателя (Фиг,5)по сдвоенной трубчатой спирали 41основного и трубчатой спирали дополкительного нагревателей подаетсяхладагент, Изменяя (варьируя) скорость протекания хладагента и ток вобмотках нагревателя, можно обеспечить быстрое задание уровней температуры в цикле "Охлаждение" посленагрева как до нормальной температуры, так и ниже ее Формула изобретения551. Термокамера длк определения характеристик акселерометра при эталонировании методом наклоня, содержащая базовую площадку, прикрепленную кппикделю оптической делителькой головки, основание, установленное ка базовой площадке и несущее монтажнуюплощадку для установки испытуемого акселерометра, и термоизолировакный отвнешней среды нагреватель с обмотками и корпусом, охватывающий монтажнуюплощадку, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью повышения точности при одновременном расширении температурного диапазона испытаний, внем основание выполнено в виде плоской крышки с кольцевой проточкой иравноудаленными крепежными Фланцами,моктажкак площадка выполнена составной в виде уплощенкого стакана, жесткоскрепленного с крестообразной пластиной, и снабжена дополнительным нагревателем с обмотками и корпусом, причем крестообразная пластина устаковлена на основании на равноудаленныхи расположенных по окружности термоизолирующих подпятниках, основаниеФланцами установлено по базовой площадке также на термоизолирующих подпятниках, расположенных симметричноотносительно оси шпинделя, при этомбазовая площадка выполнена кольцевой,уплощекньп стакан и корпуса основного и дополнительного нагревателей выполнены из одного материала, а кресто=образная пластина, основание и базо -вая площадка выполнены из другого материала с меньшим коэффициентом теплонроводности,2. Термокамера по п.1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с цельюрасширения температурного диапазона вобласти низких температур и повышения ее быстродействия, в кей корпусаосновного и дополнительного нагревателей выполнены в виде трубчатыхспиралей, а обмотки нагревателей расположены на поверхности спиралей.3. Термокамера по п.1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что с целью по -вышения точности путем снижения влияния деформации крепления акселерометра, в ней уплощекный стакан выполненсо стойками, несущими планку с подпружиненным упором, выполненную свозможностью регулировки положенияупора по высоте стоек, причем стойки и плакка выполнены из материалас коэффициентом линейного расширения,равным коэффициенту линейного расширения материала уплощенкого стакана.г Гехред И.Дндык Корректор Л.П Л.Ле и к Кис одписно ираж ГКНТ СССР роизводственно-нзднтельс.кнй комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 101 аказ 3705 Ц.Ц.1 ЦЦ гУаг. 5Составитель Г.Ермолаев гне нн го комнтега по изобретениям и открытиям 113035, Иасква, в, Раушская наб, д, 4/5