SU1137400A1 - Acceleration meter conversion factor determination method - Google Patents

Acceleration meter conversion factor determination method Download PDF

Info

Publication number
SU1137400A1
SU1137400A1 SU833652928A SU3652928A SU1137400A1 SU 1137400 A1 SU1137400 A1 SU 1137400A1 SU 833652928 A SU833652928 A SU 833652928A SU 3652928 A SU3652928 A SU 3652928A SU 1137400 A1 SU1137400 A1 SU 1137400A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
waveguide
accelerometer
magnitude
output signal
section
Prior art date
Application number
SU833652928A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Николаевич Вильдтгрубе
Николай Константинович Ерофеев
Владимир Геннадиевич Куржин
Original Assignee
Предприятие П/Я А-1298
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я А-1298 filed Critical Предприятие П/Я А-1298
Priority to SU833652928A priority Critical patent/SU1137400A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1137400A1 publication Critical patent/SU1137400A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПРЕОБРАЗОВАНИЯ АКСЕЛЕРОМЕТРА, . включающий установку градуируемого акселерометра на торце механического волновода, возбуждение в последнем гармонических колебаний с известны-: ми параметрами и измерение величины, выходного сигнала градуируемого акселерометра, о тлич ающийс   тем, что, с целью повышени  точности, измер ют упругие напр жени  в механическом волноводе на рассто нии от его торца меньше 0,1 длины волшл возбуждаемых гармонических колебаний, а величину коэффициентов преобразовани  акселерометра определ ет как отношение величины его выходного сигнала к величине, задаваемой выражением Sd ер S плсмцадь поперечного где сечени  волновода; упругое напр кение, измеренное в контролируемом сечеп НИИ волновода; гЛд - масса акселерометра; погонна  масса волновода; е длина отрезка волновода, заключенного между контролируемым сечением и его рабочим торцом. СО 4 ОA METHOD FOR DETERMINING THE ACCELEROMETER TRANSFORMATION COEFFICIENT,. including the installation of a calibrated accelerometer at the end of a mechanical waveguide, excitation in the latter of harmonic oscillations with known parameters and measurement of the magnitude of the output signal of the calibrated accelerometer, which is characterized by the fact that, in order to improve the accuracy, they measure the elastic stresses in the mechanical waveguide the distance from its end is less than 0.1 the length of the waves of the excited harmonic oscillations, and the magnitude of the accelerometer conversion coefficients is defined as the ratio of the magnitude of its output signal and to the value given by the expression Sd ep S plmstad transverse where the cross section of the waveguide; elastic stress measured in a controlled section of the waveguide scientific research institute; gld is the accelerometer mass; linear waveguide mass; e is the length of the waveguide section, which is enclosed between the controlled section and its working end. CO 4 O

Description

1 Изобретедае относитс  к измерительной технике и может быть исполь зовано дл  опре делени  коэффициента преобразовани  акселерометров. Известен способ определени  коэф фициента преобразовани  акселеромет ров, согласно которому исследуемый акселерометр устанавливаетс  на под вижном столе вибратора, в котором возбу :сдаютс  меканические колебани  уровень ускорени  колебаний измер етс с помощью контрольного акселерометр и измер етс  сигнал с калибруемого датчика. Отношение амплитуды этого сигнала к величине измеренного ускорени  дает требуемьй коэффициент преобразовани  калибруемого акселерометра m . Этот- способ обеспечивает сравнительно невысокую точность 5 так как логрешность измерени  ускорени  даж при использовании образцового акселерометра достигает величины 10%. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ определени  коэффи™ циента преобразовани  акселерометра заключаюрщйс  в возбуждении в механическом волноводе гармонических колебаний с известными параметрами и :18змерении величины вькодного си1 i-iajia градуируемого акселерометра, установленного на торце механическо го волновода 2j , , Недостатком прототипа  вл ютс  большие погрешности определени  коэ ( -нциента преобразовани  акселеромет ра при градуировке последнего мето- дом сличени  с показани ми образдоТого акселерометра,, .Цель изобретени  - повышение точ ности определени  коэффициента преобразовани  акселерометра. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу определени  коз4)фициента преобразовани  акселерометра , включающему установку градуируемого акселерометра на торце механического волновода, возбуждение в последнем гармонических кол&баний с известными параметрами и из-.;ерение величины выходного сигнала градуируемого акселерометра, измер ют упругие напр жени  в механическом волноводе на рассто нии от его торца меньше 0,1 длины волны возбуждаемых гармонических колебаний , а величину коэффициента преобразовани  акселерометраопредел ют 02 как отношение велргчины его выходного сигнала к величине, задаваемой выражением (1) где и - упругое напр жение, измеренное в контролируемом сечении волновода; S - пло1ч;адь поперечного сечени  волновода; то - масса акселерометра; U - погонна  масса волновода; Е - длина отрезка волновода, заключенного между контролируемым сечением и его рабочим , На чертеже показана схема уставовки дл  реализации способа. Установка состоит из механического волновода 15 закрепленного в корпусе 2 посредством пьезоэлектрического преобразовател , состо щего из двух пьезоэлектрических дисков 3, имеющих осевую пол ризацию, и электрода 4, расположенного между диска14И 3 и св занного с генератором электрических колебаний 5, Дисрси 3расположены так, что направлени  их пол ризации встречньи С механическим волноводом 1 св зан измерительный преобразователь механических напр жений контролируемого сечени , выполненньш, в виде пьезоэлектрической пленки 6, нанесенной на поверхность волновода, токосъемника 5 име;с8дего возможность осевого перемещени , и измерител  В, угол поворота которого об пропорционален перемещению f токосъемника 7 относительно рабочего торца волновода . Величина зазора 5 между пьезоэлектрической пленкой 6 и электродом токосъемника 7 выбираетс  достаточной дл  съема сигнала за счет электростатической индукции. Электрод токосъемника 7 электрически св зан с прибором 9, показани  которого проградуированы непосредственно в величинах измер емого механического напр жени . Генератор образцового усили  .10 может быть выполнен в виде пружины, деформаци которой зависит от поворота разъединител  11 на угол jb , Градуируемый акселерометр 12 устанавливают на рабочем торце волновода 1. 3 Перед началом измерений производ т градуировку прибора 9. Дл  этого с помощью разъединител  11 ге нератор образцового усили  10 нагружают на рабочий торец волновода 1. При посто нном сечейии волновода шкалу отсчета fi можно проградуировать .непосредственно в величинах механического напр жени  d . За счет пр мого пьезоэЛфекта на поверх ности пьезоэлектрической пленки 6 по вл етс  пропотщиональный электри ческий зар д, соответствующий прило женному механическому напр жению i , которьй вызьюает по вление на электроде токосъемника 7 элekтpичec кого .сигнала, регистрируемого с помощью прибора 9. Чувствительность измерительного преобразовател  меха нических напр жений определ етс  как отношение показани  индикатора к величине напр жени  После этого генератор образцового усили  отсоедин етс  от волновода , а на рабочий торец устанавливаетс  градуируемый акселерометр 12, Токосъемник .7 перемещаетс  на рассто ние t, величина которого меньше 04. О, 1 длины волны возбуждаекплх в волноводе колебаний. Подают с генера-- . тора 5 на пьезодиски 3 электрическое напр жение требуемой частоты, При этом в механическом волноводе 1 возникают механические колебани . Снимают с прибора 9 величину напр жени  ( , действующего в контролируемом сечении стержн . Снимают с измерител  8 величину перемещени  t. Величину коэффициента преобразовани  градуируемого акселерометра рассчитьшают согласно выражению (1), Так как измерение масс может быть вьтолнено взвешиванием достаточно точно (погрешность менее долей процента ), измерение линейных размеров (диаметра волновода и длины) даже с помощью универсальных приборов (например , штангенциркул ) дает также достаточно высокую дл  данных измерений точность (погрелность менее 1%), измерение статического коэффи .циента преобразовани  деформации, свод щегос  к измерению масс и длин, также имеет погрешность меньшую 1%, Данный метод позвол ет получать коэффициент преобразовани  aкceлepJOметра с высокой (менее 1%) точностью.1 The invention relates to measurement technology and can be used to determine the conversion factor of accelerometers. There is a known method for determining the accelerometer conversion factor, according to which the accelerometer under investigation is mounted on a vibrator under the movable table, in which the excitement: mecanic oscillations are measured, the level of acceleration of the oscillations is measured using a reference accelerometer and the signal from the calibrated sensor is measured. The ratio of the amplitude of this signal to the magnitude of the measured acceleration gives the required conversion coefficient of the calibrated accelerometer m. This method provides a relatively low accuracy 5 since the log measurement of the acceleration of sales when using an exemplary accelerometer reaches 10%. The closest to the present invention is a method for determining the accelerometer conversion coefficient of the accelerator in excitation in a mechanical waveguide of harmonic oscillations with known parameters and: 18 Measuring the magnitude of the calibrated accelerometer installed on the end of the mechanical waveguide 2j; Coefficients determination errors (—accident of accelerometer conversion when calibrating the latter by the method of comparison with indications of the accelerometer gauge,. Objective and Acquisition of the accelerometer transform coefficient is achieved by the fact that, according to the goat method for determining the accelerometer conversion factor, including the installation of a calibrated accelerometer at the end of a mechanical waveguide, the excitation in the last harmonic number of parameters and known parameters and; the output signal of the calibrated accelerometer, measure the elastic stresses in the mechanical waveguide at a distance from its end less than 0.1 wavelength in the harmonic vibrations being excited, and the value of the accelerometer conversion coefficient 02 is determined as the ratio of the well value of its output signal to the value given by the expression (1) where and is the elastic stress measured in a controlled waveguide section; S - plo; wave cross section of the waveguide; then is the mass of the accelerometer; U is the waveguide mass; E is the length of a waveguide section enclosed between the controlled section and its working section. The drawing shows a setup diagram for implementing the method. The installation consists of a mechanical waveguide 15 fixed in the housing 2 by means of a piezoelectric transducer consisting of two piezoelectric disks 3 having axial polarization, and an electrode 4 located between the disk 14I 3 and connected to an electrical oscillator 5, Disrci 3 is located so that the directions their polarization of the counter mechanical waveguide 1 is connected to a measuring transducer of mechanical stresses of a controlled cross section, made in the form of a piezoelectric film 6, deposited It is possible to axially move to the surface of the waveguide, the current collector 5, and the meter B, the angle of rotation of which is proportional to the movement f of the current collector 7 relative to the waveguide working end. The size of the gap 5 between the piezoelectric film 6 and the electrode of the current collector 7 is selected sufficient to pick up the signal due to electrostatic induction. The current collector electrode 7 is electrically connected to the device 9, whose readings are calibrated directly in terms of the measured mechanical voltage. An exemplary force generator .10 can be made in the form of a spring, the deformation of which depends on the rotation of the disconnector 11 at an angle jb. A graduated accelerometer 12 is installed at the working end of the waveguide 1. 3 Before starting the measurements, the instrument 9 is calibrated. An exemplary force generator 10 is loaded on the working end of waveguide 1. At a constant waveguide cross section, the reference scale fi can be calibrated directly in the values of mechanical stress d. Due to the direct piezoelectric effect, a propellant electric charge appears on the surface of the piezoelectric film 6, corresponding to the applied mechanical voltage i, which causes the appearance on the electrode of the current pickup 7 of the electric signal detected by the device 9. Sensitivity of the measuring transducer Mechanical stresses are defined as the ratio of the indicator reading to the voltage value. After that, the exemplary force generator is disconnected from the waveguide, and The calibrated accelerometer 12 is cast, the current collector .7 is moved to a distance t whose value is less than 04. O, 1 is the wavelength of excitation in the waveguide oscillation. Served with a general--. torus 5 on a piezodisc 3 is the electrical voltage of the required frequency, and mechanical oscillations occur in the mechanical waveguide 1. The voltage is removed from the device 9 (acting in a controlled rod cross section. The displacement amount t is removed from the meter 8. The conversion coefficient of the calibrated accelerometer is calculated according to expression (1). Since the mass measurement can be performed by weighing quite accurately (error less than fractions of a percent ), measurement of linear dimensions (waveguide diameter and length) even with the help of universal instruments (for example, a caliper) also provides a sufficiently high accuracy for measurement data ( The awn less than 1%), the measurement of the static coefficient of strain transformation, which is reduced to the measurement of masses and lengths, also has an error less than 1%. This method allows to obtain the conversion coefficient of the Accemeter with a high (less than 1%) accuracy.

Claims (1)

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПРЕОБРАЗОВАНИЯ АКСЕЛЕРОМЕТРА, . включающий установку градуируемого акселерометра на торце механического волновода, возбуждение в последнем гармонических колебаний с известны-: ми параметрами и измерение величины, выходного сигнала градуируемого акселерометра, о тлич ающийс я тем, что, с целью повышения точности, измеряют упругие напряжения в механическом волноводе на расстоянии от его торца меньше 0,1 длины волны возбуждаемых гармонических колебаний, а величину коэффициентов преобразования акселерометра определяют как отношение величины его выходного сигнала к величине, задаваемой выражением ma + B|UJ где 5 “ площадь поперечного сечения волновода;METHOD FOR DETERMINING ACCELEROMETER TRANSFORMATION FACTOR,. including installation of a calibrated accelerometer at the end of a mechanical waveguide, excitation of harmonic oscillations in the latter with known parameters: measurement of the magnitude, output signal of a calibrated accelerometer, characterized in that, in order to increase accuracy, elastic stresses are measured in a mechanical waveguide at a distance from its end is less than 0.1 wavelength of the excited harmonic oscillations, and the value of the conversion coefficients of the accelerometer is determined as the ratio of the value of its output signal to rank given by the expression m a + B | U J 5 where "sectional area of the waveguide; ό - упругое напряжение, измеренное в контролируемом сече?* нии волновода;ό - elastic stress measured in a controlled section? * of the waveguide; - масса акселерометра.;- mass of the accelerometer .; р - погонная масса волновода;p is the linear mass of the waveguide; £ - длина отрезка волновода, заключенного между контролируемым сечением и его рабочим торцом.£ is the length of the length of the waveguide enclosed between the controlled section and its working end. >> как отношение величины его выходного сигнала к величине, задаваемой выражениемas the ratio of the magnitude of its output signal to the value specified by the expression
SU833652928A 1983-07-08 1983-07-08 Acceleration meter conversion factor determination method SU1137400A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833652928A SU1137400A1 (en) 1983-07-08 1983-07-08 Acceleration meter conversion factor determination method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833652928A SU1137400A1 (en) 1983-07-08 1983-07-08 Acceleration meter conversion factor determination method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1137400A1 true SU1137400A1 (en) 1985-01-30

Family

ID=21085647

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833652928A SU1137400A1 (en) 1983-07-08 1983-07-08 Acceleration meter conversion factor determination method

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1137400A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2540940C1 (en) * 2014-02-06 2015-02-10 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Элпа" с опытным производством" Measurement bench for determination of transformation ratio of piezoceramic accelerometers

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Каталог фирмы Врюпь и Къер 1978/1979. Вибростенд дл калибровки вибродатчиков. Модель 4290, 2. Авторское свидетельство СССР Jf 600451, кл. Q 01 Р 21/00, 1924 (прототип). *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2540940C1 (en) * 2014-02-06 2015-02-10 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Элпа" с опытным производством" Measurement bench for determination of transformation ratio of piezoceramic accelerometers

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Smith Vibration measurement and analysis
Lonsdale Dynamic rotary torque measurement using surface acoustic waves
SU1137400A1 (en) Acceleration meter conversion factor determination method
RU2086943C1 (en) Method determining logarithmic decrement of oscillations
SU735960A1 (en) Device for measuring dynamic elasticity modulus of material specimen
Woodcock Some electrical methods of measuring mechanical quantities
SU987531A1 (en) Molecular electronic angle acceleration meter
Chu et al. Vibration transducers
CN114111698B (en) Calibration method of marine shafting dynamic test system
SU1553909A1 (en) Graduating device for acceleration piezoelectric transducer
RU2014579C1 (en) Force sensor
SU871076A1 (en) Acceleration pickup with frequency output
LONSDALE et al. STRAIN MEASUREMENT WITH
RU2222788C2 (en) Transducer measuring vibration movements
Lonsdale et al. Strain Measurement with Surface Acoustic Wave (Saw) Resonators
SU859804A1 (en) Apparatus for measuring linear displacements
SU871348A1 (en) Piezoelectric vibration measuring converter
SU1530934A1 (en) Device for measuring mass
SU724945A1 (en) Mechanical stress measuring device
Brown Comparison between piezo film sensor, strain gauge, and accelerometer on bending beam
SU440563A1 (en) Device for measuring mass under vibration conditions
SU970227A1 (en) Strain gauge accelerometer
SU1206606A1 (en) Arrangement for calibrating displacement transducers
SU398866A1 (en) METHOD FOR DETERMINING ACOUSTIC CHARACTERISTICS OF VISCOUS-ELASTIC MATERIALS
Stühler et al. Measurements of vibrations for electrical machines