CS235241B1 - Dvojmembránový kapacitný akcelerometer - Google Patents

Abstract

Vynález dvojmembránového kapacitného akcelerometra je určený pre pohybujúce a zrýchlujúce sa zariadenia a dopravné pro- striedky. Podstata akcelerometra spočívá v tom, že medzi dvojicou polymerových membrán, na ktorých sú nalepené pohyblivé kondenzátorové došky a ktoré sú upevněné v dištančnej vložke osadenej vo valcovom telese je kvapalné dielektrikum a z vonkajšej strany od polymérových memrán sú upevněné pevné kondenzátorové došky zafixovaná dištančnými krúžkami a přítlačnými závitovými krúžkami, přitom sú pevné a pohyblivé kondenzátorové došky vodičmi spojené cez izolačně kolíky s vývodmi napatí. Dvojmembránový kapacitný akcelerometer možno využit v zariadeniach na meranie o- táčok, nerovnoměrnosti chodu velkých točivých strojov, vibrácií a zrýchlení.

Description

Vynález dvojmembránového kapacitnébo akcelerometra je určený pre pohybujúce a zrýchlujúce sa zariadenia a dopravné prostriedky. Podstata akcelerometra spočívá v tom, že medzi dvojicou polymérových membrán, na ktorých sú nalepené pohyblivé kondenzátorové došky a ktoré sú upevnené v dištančnej vložke osadenej vo valcovom telese je kvapalné dielektrikum a z vonkajšej strany od polymerových memrán sú upevnené pevné kondenzátorové došky zafixovaná dištančnými krúžkami a přítlačnými závitovými krúžkami, přitom sú pevné a pohyblivé kondenzátorové došky vodičmi spojené cez izolačně kolíky s vývodmi napatí.

Dvojmembránový kapacitný akcelerometer možno využit v zariadeniach na meranie otáčok, nerovnoměrnosti chodu velkých točivých strojov, vibrácií a zrýchlení. 13 16 14 17 15

235241 235241

Vynález sa týká dvojmembránového kapacitného akcelerometra pre meranie zrýchlenia na pohybuiúcich sa objektoch.

Doteraz sa na pohybujúcich objektoch meria zrýchlenie přístrojím založenými na gyroskopickom, seizmíekom a mechanickom pružinovom principe. Nevýhodou týchto prístrojov je, že sú konstrukčně zložité, výrobně náročné a z toho důvodu aj drahé a přitom nevyhovujú ani novým požiadavkam kladeným na meranie.

Uvedené nedostatky odstraňuje dvojmembránový kapacitný akcelerometer v ktorom je priestor medzi dvojicou membrán upevněných v telese vyplněný kvapalinou podl'a vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že medzi dvojicou polymerových membrán, na ktorých sú nalepené pohyblivé kondenzátorové došky, a ktoré sú upevněné v dištančnej vložke osadenej vo valcovom telese je kvapalné dielektrikum a z vonkajšej strany od polymérových membrán sú upevněné pevné kondenzátorové došky zafixované dištančnými krúžkami a přítlačnými závitovými krúžkami, přitom sú pevná a pohyblivé kondenzátorové došky vodičmi spojené cez izolačně kolíky s vývodmi napatí.

Vynález dvojmembránového kapacitného akcelerometra umožňuje spoíahlivo merať zrýchlenie a vibrácie na pohybujúcich sa objektoch, přitom je konstrukčně jednoduchý a výrobně nenáročný.

Dvojmemhránový kapacitný akcelerometer je v řeze znázorněný na pripojenom výkrese.

Citlivé polymérové membrány 2 a 3 sú zalisované v distančnej vložke 4, ktorá je vsuvne uložená vo valcovom telese 1 a ich poloha je zafixovaná dištančnými krúžkami 5 a 6 a přítlačnými závitovými krúžkami 7 a 8, Pohyblivé kondenzátorové došky S a 18 sú nalepené na polymérových membránách 2 a 3 a pevné kondenzátorové došky 11 a 12 sú vlisované do dištančných krúžkov 5 a 0. Kondenzátorové došky 9, 10, 11 a 12 sú vodičmi 13, 14 a 15 spojené cez izolačně kolíky IS, 17 a 18 zalisované vo valcovom telese 1, dištančnej vložke 4 a dištančných krúžkoch 5 a 6. Priestor inedzi polymerovými membránami 2 a 3 je vyplněný kvapalným dielektri- kom 20, nahatým cez otvor uzavretý skrutkou 19. Pri meraní zrýchlenia a, ktoré posobí v smere osi válcového telesa 1 sa vychýlí statický element vytvořený dvojicou pružných polymérových membrán 2 a 3, kvapalným dieiektrikom 20 a dvojicou pohyblivých kondenzátorových dosiek 9 a 10 v důsledku působenia zotrvačných sil v opačnom smere ako je vektor zrýchlenia a. Zložka vektora zrýchlenia a, ktorá je kolmá na os válcového telesa 1 neovplyvňuje zotrvačné vlastnosti elastického elementu, keďže tento v důsledku nestlačitefnosti kvapalného dielektrika 20 sa chová ako tuhé teleso. Změna sily ΔΡ, ktorá sposobí výchylku Ay elastického elementu pri zmene jeho zrýchlenia o hodnotu Aa sa určí podfa vztahu ΔΡ—-m.Aa, kde m je hmotnost elastického elementu a je to konštantná veličina. Aa je změna zrýchlenia, pričom platí, že Aa = AP/m. Změna zotrvačnej sily ΔΡ, ktorá působí na elastický element je v rovnováhe so změnou elastických sil AC určených podfa vztahu AP = AC. Pre elastický element platí AC « Ay. Z toho pre júa platí, že Aa « ΔΡ « AC « Ay. Změnu zrýchlenia Aa transformuje membránový akcelerometer na změny výchylky Ay elastického elementu. Elastická silu AC pružného elementu akcelerometra, ktorá je konštantná možno ovplyvniť změnou priemeru, hrůbky a napnutosti polymérových membrán 2 a 3. Hmotnost m elastického elementu závisí od vzájomnej vzdialenosti a priemeru polymérových membrán 2 a 3 a hmotnosti kvapalného dielektrika 29. Změnou vzdialenosti medzi kondenzátorovými doskami 11 a 12 a pohyblivými kondenzátorovými doskami 9 a 10 sa mění napátie a tým aj impedancia kondenzátorov. Změny napátia kondenzátorových dosiek 9, 10, 11 a 12 sa privádzajú na nadvázujúce elektrické obvody vodičmi 13, 14 a 15 cez izolačně kolíky 16, 17 a 18. Diferenciálnym zapojením kondenzátorov sa zdvojnásobila citlivost akcelerometra.

Dvojmemhránový kapacitný akcelerometer možno využiť v zariadeniach na meranie otáčok, nerovnoměrnosti chodu vefkých točivých strojov, vibrácií a zrychlení.

Claims (1)

1. PREDME' Dvojmemhránový kapacitný akcelerometer, v ktorom je priestor medzi dvojicou membrán, upevněných v telese vyplněný kvapalinou vyznáčujúci sa tým, že medzi dvojicou polymérových membrán (2 a 3), na ktorých sú nalepené pohyblivé kondenzátorové došky (9 a 10j a ktoré sú upevněné v dištančnej vložke (4) vsuvne uloženej vo valcovom telese (1), je kvapalné dielektrikum (20) a z vonkajšej strany od polymérových membrán vynalezu (2 a 3) sú upevněné pevné kondenzátorové došky (11 a 12 j zafixované dištančnými krúžkami (5 a 6) a přítlačnými závitovými krúžkami (7 a 8), přitom sú pevné kondenzátorové došky (11 a 12) vodičmi (13 a 15) cez izolačně kolíky (16 a 18) a pohyblivé kondenzátorové došky (9 a 10) vodičom (14) cez izolačný kolík (17) spojené s vývodmi napátí. 1 list výkresov 4 233241 13 16 14 17 15