NO855370L - Fremgangsmaate og apparat for frembringelse av en regulert forbelastning paa en transduserenhet ved hjelp av en hylse av kompositt-materiale. - Google Patents

Fremgangsmaate og apparat for frembringelse av en regulert forbelastning paa en transduserenhet ved hjelp av en hylse av kompositt-materiale.

Info

Publication number
NO855370L
NO855370L NO855370A NO855370A NO855370L NO 855370 L NO855370 L NO 855370L NO 855370 A NO855370 A NO 855370A NO 855370 A NO855370 A NO 855370A NO 855370 L NO855370 L NO 855370L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
flanges
temperature
inner sleeve
sleeve element
tensile stress
Prior art date
Application number
NO855370A
Other languages
English (en)
Inventor
Richard A Hanson
Original Assignee
Sundstrand Data Control
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 Sundstrand Data Control filed Critical Sundstrand Data Control
Publication of NO855370L publication Critical patent/NO855370L/no

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P11/00Connecting or disconnecting metal parts or objects by metal-working techniques not otherwise provided for 
    • B23P11/02Connecting or disconnecting metal parts or objects by metal-working techniques not otherwise provided for  by first expanding and then shrinking or vice versa, e.g. by using pressure fluids; by making force fits
    • B23P11/025Connecting or disconnecting metal parts or objects by metal-working techniques not otherwise provided for  by first expanding and then shrinking or vice versa, e.g. by using pressure fluids; by making force fits by using heat or cold
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P15/13Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by measuring the force required to restore a proofmass subjected to inertial forces to a null position
    • G01P15/132Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by measuring the force required to restore a proofmass subjected to inertial forces to a null position with electromagnetic counterbalancing means
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/43Electric condenser making
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/4902Electromagnet, transformer or inductor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826Assembling or joining
    • Y10T29/49863Assembling or joining with prestressing of part
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826Assembling or joining
    • Y10T29/49863Assembling or joining with prestressing of part
    • Y10T29/49865Assembling or joining with prestressing of part by temperature differential [e.g., shrink fit]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826Assembling or joining
    • Y10T29/49863Assembling or joining with prestressing of part
    • Y10T29/4987Elastic joining of parts

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Connection Of Plates (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Support Of The Bearing (AREA)
  • Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
  • Gripping On Spindles (AREA)

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører transdusere og mer spesielt en fremgangsmåte og et apparat for frembringelse av en regulert forbelastning på en transduserenhet.
Transduserenheter omfatter vanligvis én eller flere seksjoner som passer sammen og som etter montering er spent sammen ved hjelp av egnede midler. I mange transduserkonstruksjoner kan denne spennkraften føre til forskyvninger i transduserens avfølende elementer. Et spesielt eksempel på en slik transduser er en akselerometerenhet av den type som er beskrevet i U.S. patent nr. 3.702.073. Denne konstruksjonen er sammensatt
av tre hovedkomponenter, nemlig en prøvemasse-enhet som er under-støttet mellom en øvre og en nedre stator. Prøvemasse-enheten omfatter en bevegelig flik eller tunge som er utkraget fra et ytre, ringformet bæreorgan via bøyningselementer. Tungen og det ytre, ringformede bæreorgan er vanligvis fremstilt som et enhetlig stykke av smeltet kvarts.
Buede avfølingsTkondensatorplatér er dannet på den øvre og nedre overflate av tungen ved hjelp av en gullavsetning. I tillegg er øvre og nedre krafttilbakeførende spoler eller torsjonsspoler montert på den øvre og den nedre overflate av tungen.
Hver torsjonsspole er viklet på en sylindrisk kjerne og er anordnet på tungen slik at sylinderens langsgående akse faller sammen med en linje som strekker seg gjennom midtpunktet og er normal til topp- og bunn-flatene til prøvemasse-enheten.
Hver stator er hovedsakelig sylindrisk og er forsynt med en boring gjennom sin plane overflate. Inne i boringen befinner det seg en permanentmagnet. Boringen og permanentmagneten er konstruert slik at prøvemasse-enhétens torsjonsspole passer inn i boringen, idet permanentmagneten er posisjonert inne i tor-sjonsspolens sylindriske form. Således er hver stators permanentmagnet i en magnetisk kretskonfigurasjon med et magnetfelt som frembringes ved hjelp av en strøm gjennom den tilsvarende torsjonsspole. På statorenes plane overflate er det også dannet kapasitive plater som danner kondensatorer med de øvre og nedre avfølings-kondensatorplater på prøvemasse-enheten. Bevegelse av tungen i forhold til den øvre og den nedre stator resulterer derfor i en differensiell kapasitansforandring mellom de kondensatorer som dannes ved tungens øvre og nedre overflate.
Under drift er akselerometer-enheten festet til den gjenstand som skal overvåkes. Akselerasjon av gjenstanden resulterer i svingende, rotasjonsmessig forskyvning av tungen i forhold til det ytre, ringformede bæreorgan og den øvre og den nedre stator. Den resulterende differensielle kapasitansforandring som forårsakes av denne forskyvning, kan avføles ved hjelp av passende kretser. Kretsene frembringer så en strøm, som når den tilføres torsjonsspolene, har tendens til å tilbakeføre tungen til den nøytrale posisjon. Størrelsen av den strøm som er nød-vendig for å "tilbakeføre" tungene, er direkte avhengig av akselerometerets akselerasjon.
Akselerometre av den typen som er beskrevet i forannevnte U.S. patent, er utsatt for forspenningsfeil som skyldes mekaniske spenninger skapt mellom statorene og prøvemasse-enheten. Disse mekaniske spenninger kan overføres gjennom det ytre, ringformede bæreorgan til bøyni.ngselementene og resultere i en påkjenning på disse og en tilsvarende bøyning av tungen. Denne forskyvning blir avfølt av den tilhørende krets som reagerer ved å frembringe en strøm gjennom torsjonsspolene for å tilbakeføre tungen. En slik korreksjonsstrøm representerer en forspennings-strømfeil i akselerometerets utgangsavlesning.
En kilde som frembringer mekaniske spenninger som fører til slik forspenningsfeil, finnes i den anordning som brukes til å spenne eller feste transduserenhetene sammen. Vanligvis blir statorene og prøvemasse-enhetene holdt i aksial innretning, og et innspenningsbånd blir anordnet omkring prøvemassens frilagte kant og sementert til den øvre og nedre stator. I en tidligere kjent konstruksjon ble enheten holdt sammen av bolter som tilveiebragte en aksial forbelastning, idet et innspenningsbånd ble brukt til sideveis understøttelse.
Problemet med festeanordningen av innspenningsbånd-typen er at de er utsatt for periferispenninger som skyldes forskjel-len i termisk utvidelseskoeffisient mellom materialet i statoren og materialet i innspenningsbåndet.og den sement som brukes til å feste båndet til statorene. Resultatet er at en forandring av transduserens temperatur skaper spenninger mellom sementen (vanligvis epoxy) og båndet og statorelementene (typisk en metallégerihg);: Når enheten anvender bolter, skaper utvidelser og sammentrekninger av boltene i forhold til transduser-enheten likeledes uønskede mekaniske spenninger.
Ved konstruksjon av transdusere er det derfor ønskelig, spesielt i anvendelser som krever stor nøyaktighet, å tilveiebringe en anordning for forbelastning av transduserelementene på en måte som er stabil med temperatur, tid og andre miljø-påvirkninger.
Den foreliggende oppfinnelse er rettet på en fremgangsmåte og et apparat for frembringelse av en stabil, regulerbar forbelastning på en transduserenhetvi >
En fremgangsmåte for frembringelse av en regulerbar forbelastning mellom den første og den annen forbundne seksjon i en transduserenhet omfatter ifølge oppfinnelsen tilveiebringelse av et hylseorgan, idet hylseorganet har et sideparti med øvre og nedre flenser som rager ut fra dette og har en forutbestemt avstand fra hverandre. Hveor flens er formet slik at den kan sammenføyes med en av de forbundne seksjoner. Sidepartiet er dannet av et første materiale som har en første termisk utvidelseskoeffisient. Hylseorganet omfatter videre et indre hylse-element som er anordnet mellom flensene og har en forutbestemt avstand i forhold til flensene. Det indre hylse-element er dannet av et annet materiale som har en annen termisk utvidelseskoeffisient. Hylseorganets temperaturer blir så regulert slik at det indre hylse-element utøver en strekkspenning på flensene som øker avstanden mellom disse. Hver flens blir så sammenført med en av de første og andre forbundne seksjoner. Endelig blir hylseorganets temperatur regulert slik at strekkspenningen på flensene blir redusert for derved å frembringe en kompresjonskraft på flensene som har en tendens til å redusere avstanden mellom disse. Denne kompresjonskraften blir overført til de første og andre forbundne seksjoner for å frembringe en forutbestemt kompresjons-forbelastning mellom disse.
I en utførelsesform av oppfinnelsen er det indre hylse-element dannet av et materiale med en høyere termisk utvidelseskoeffisient enn hylseorganets sideparti. Det indre hylse-element er dimensjonert slik at ved en første temperatur, utøver det indre hylse-element en forholdsvis høy strekkspenning på flensene, mens det indre hylse-element ved en annen, redusert tempe- råtur utøver en forholdsvis lav strekkspenning på flensene. Hylseorganet ble så oppvarmet til den første temperatur for å frembringe den strekkspenning på flensene som øker avstanden mellom disse. Etter at hver flens er sammenført med en av seksjonene, blir hylseorganet avkjølt til den annen temperatur-
for derved å frembringe en kompresjonskraft på flensene, hvilken kraft blir overført til de forbundne seksjoner som en kompresjons- f orbelastning .
Det indre hylse-element kan være dannet av en minnelegering som på forhånd er formet til en dimensjon slik at det utøver en forholdsvis lav strekkspenning på flensene ved den annen temperatur, mens det indre hylse-element ved én høyere minnetemperatur utøver en forholdsvis høy strekkspenning på flensene. I denne konstruksjonen blir 'hylseorganet oppvarmet til minnetemperaturen for å frembringe strekkspenning på flensene for å øke avstanden mellom disse. ■
Alternativt kan det indre hylse-element være laget av en minnelegering som har en lavere termisk utvidelseskoeffisient enn hylseorganets sideparti. Minnelegeringen er på forhånd formet for å utøve en forholdsvis høy strekk-kraft på flensene ved en første temperatur, mens det indre hylse-element ved en annen, lavere minnetemperatur utøver en forholdsvis lav strekk-kraft på flensene. Mekanisk spenning blir påført flensene, f;eks. ved oppvarming, for å øke avstanden mellom disse, og det på forhånd formede indre hylse-element ved den første temperatur blir så innsatt for å opprettholde avstanden mellom flensene. Flensene blir så sammenført med de forbundne seksjoner, og enheten blir oppvarmet til minnetemperaturen som er valgt til å være over transduserens høyeste arbeidstemperatur. Ved minnetemperaturen trekker det indre hylse-element seg sammen, hvorved en kompresjons-forbelastning ved avkjøling av enheten blir frembragt mellom flensene.
Transduser-enheten omfatter en sensorenhet som har første og andre aksialt innrettede forbundne seksjoner, idet hver seksjon har en mottagende overflate for å motta en påført kraft for å spenne seksjonene sammen. En spennanordning påfører en regulert kompresjons-forbelastning på de forbundne seksjoner. Spennanordningen omfatter et hylseorgan som har et sideparti med øvre og nedre flenser som rager ut fra dette og har en forutbestemt avstand fra hverandre. Hver flens er formet slik at den kan sammenføres med en av de mottagende overflatene til seksjonene. Sidepartiet er dannet av et første materiale med en første termisk utvidelseskoeffisient, og hylseorganet omfatter videre et indre hylse-element anbragt mellom flensene og laget av et annet materiale som har en annen termisk utvidelseskoeffisient. Flensene blir sammenført med de forbundne seksjoners mottagende overflater ved en første temperatur slik at det indre hylse-element utøver en strekkspenning på flensene som i forutbestemt grad øker avstanden mellom disse. Hylseorganet blir deretter regulert til en annen temperatur slik at strekkspenningen på flensene blir redusert, for derved å frembringe en kompresjonskraft på flensene som har tendens til å redusere avstanden mellom disse, idet denne kompresjonskraft blir overført til de første og andre forburidrie seksjoner fof å frembringe en forutbestemt forbelastning mellom disse.
I en utførelsesform av transduserenheten er det indre hylse-element dannet av et materiale som har en høyere termisk utvidelseskoeffisient enn sidepartiet. Det indre hylse-element er dimensjonert slik at ved den første temperatur, utøver den indre hylse en forholdsvis høy strekkspenning på flensene, mens det indre hylse-element ved en annen redusert temperatur utøver en forholdsvis lav strekkspenning på flensene.
Det vises til de vedføyde tegninger, hvor:
Figur 1 er en utspilt perspektivskisse som illustrerer en tidligere kjent akselerometerkonstruksjon; Figur 2 er et plant grunnriss av en forbedret, tidligere kjent prøvemasse-enhet for bruk i en transduser som vist på figur 1; Figur 3 er en perspektivskisse som illustrerer transduser-enheten på figur 1 festet ved hjelp av spennanordningen ifølge den foreliggende oppfinnelse;
Figur 4 er et sideriss i tverrsnitt av transduserenheten
og spennanordningen som er vist på figur 3;
Figur 5 er et flytskjema som i detalj angir en fremgangsmåte for frembringelse av en forbelastning på enheten som er vist på figurene 3 og 4; og Figur 6 er et flytskjema som illustrerer alternative frem-gangsmåter for frembringelse av en forbelastning på den transduserenheten som er vist på figurene 3 og 4. Figur 1 er en utspilt skisse av et akselerometer av den generelle type som er beskrevet i U.S. patent nr. 3.702.073.
Et akselerometer som er indikert generelt ved 10, er her sammensatt av tre hovedkomponenter, nemlig en prøvemasse-enhet, generelt indikert ved 12, en øvre og nedre stator eller magnetenheter, henholdsvis 14, 16. Statorene 14, 16 er sylindriske og har plane overflater, henholdsvis 18, 20 som er anordnet for å ligge an mot tilveiebragte partier av prøvemasse-enheten 12. En boring slik som boring 22, er tilveiebragt i den sentrale del av hver stator 14 og 16, slik at en sentralt anbragt permanentmagnet kan festes eller formes i denne. Boringen 22 på den nedre stator 16 er vist med en innsatt sylindrisk permanentmagnet 24, mens den tilsvarende boring og permanentmagnet p"å den øvresstator ikke er vist. Elektriske kontaktpinrter 26, 28 er anbragt i boringer som ligger i avstand fra hverandre på den nedre stators 16 plane overflate 20. Ved montering av akselerometeret tilveiebringer kontaktpinnene 26, 28 elektriske forbindelser til kontaktputer på prøvemasse-enheten.
Prøvemasse-enheten 12 er sammensatt av et masse-element, vanligvis kalt en flik eller tunge 30. Tungen 30 er hovedsakelig sirkulær og er forbundet med et ytre, ringformet bæreorgan 32 gjennom et par bøyningselementer 34, 36. Tungen 30, det ytre, ringformede bæreorgan 32 og bøyningselementene 34, 36 er fortrinnsvis dannet som en enhet av smeltet kvarts.
En buet avfølings-kondensatorplate 38 er utformet, f.eks. ved avsetning av gull, på den øvre overflate av tungen 30. En tilsvarende avfølings-kondensatorplate (ikke vist) strekker seg buet langs den ytre periferi av tungens 30 nedre overflate.
Et par torsjonsspoler 40, 42 stiger opp fra henholdsvis den øvre og nedre overflate av tungen 301 Hver torsjonsspole er sammensatt av flere vindinger kobbertråd på en sylindrisk kjerne. Torsjonsspolene 40, 42 er montert på tungen 30 slik at hver tor-sjonskjernes!langsgående akse faller sammen med en linje som strekker seg gjennom senteret til prøvemasse-enheten 12, og normalt til tungens 30 øvre og nedre overflate. Elektriske forbindelser til avfølings-kondensatorplatene, slik som plate 38, og til de øvre og nedre torsjonsspoler 40, 42 er tilveiebragt ved hjelp av avfølingsledere av tynnfilm 44, 46 som strekker seg over bøyningselementene 34, 3 6 til kontaktputer 40, 50 som er dannet på det ytre, ringformede bæreorgan 32. En rekke kontaktputer 52 er dannet ved vinkelmessige adskilte mellomrom omkring den øvre overflate av det ytre, ringformede bæreorgan 32. Tilsvarende kontaktputer (ikke vist) eir dannet på den nedre overflate av bæreorganet 32. Kontaktputene er typisk dannet ved hjelp av syre-etsing.
Ved sammensetning av akselerometeret 10 blir prøvemasse-enheten 12 understøttet mellom den øvre og nedre stator 14,,16 ved kontaktpunkter definert av kontaktputene 52.
Sammensetning av akselerometeret 10 danner også et konden-satorpar. Den første kondensator har adskilte, hovedsakelig parallelle plater bestående av den øvre""avfølings-kondensator-plate 38 og den plane overflate 18 av den øvre stator 14. Den annen kondensator er dannet av den avfølings-kondensatorplaten som er plassert på tungens nedre overflate (ikke vist) og den nedre stators 16 plane overflate 20. Bøyning av tungen isfor-hold til det ytre, ringformede bæreorgan 32 og de plane overflater 18, 20 på de øvre og nedre statorer 14, 16 frembringer en differensiell forandring i disse to kondensatorers kapasitans.
Sammensetning av akselerometeret 10 resulterer også i at torsjonsspolene 40, 42 blir koaksialt opptatt i ringformede hul-rom som dannes mellom permanentmagnetene, slik som magnet 24, og veggen i boringene, slik som boring 22.
Ved den endelige sammensetning av akselerometeret 10 som er vist på figur 1, forårsaker en aksial kraft som påføres ved motsatte ender av statorene 14, 16, at disses opplagringsflater 18, 20 ligger an mot kontaktputene 52 på prøvemasse-enheten 12. Et innspenningsbånd 60 blir så anbragt omkring den ytre, sylindriske overflate av enheten 10, idet innspenningsbåndet 60 er sentrert med hensyn til kanten av prøvemasse-enheten 12. En egnet sement, slik som epoxy, er festet til kantene av båndet og de tilstøt-ende partier av statorene 14, 16 for derved å feste statorene 14, 16 og prøvemassen 12 sammen som én enhet.
Under drift er akselerometeret 10 festet til den gjenstand som skal overvåkes, med sin følsomme akse 70 innrettet med den akse som skal måles. Akselerasjon av gjenstanden resulterer i en svingende, rotasjonsmessig forskyvning av tungen 30 i forhold til det ytre, ringformede bæreorgan 3 2 og statorene 14 og 16 med resulterende differensiell forandring i de to kondensatorers kapasitans. Kapasitansforandringen blir avfølt ved hjelp av egnede avfølingskretser (ikke vist), som på kjént servomåte, frembringer en strøm som blir ført til viklingene i torsjonsspolene 40, 42. Denne strøm resulterer i et magnetfelt som i kombina-sjon med statorens permanentmagneter, slik som magnet 24, frembringer en kraft som har tendens til å tilbakeføre tungen 32 til sin hvileposisjon. Strømmen gjennom spolene 40, 42 er direkte avhengig av akselerometerets akselerasjon, og kan som slik brukes til å frembringe en passende akselerasjonsavlesning.
Den tidligere kjente akselerometerkonstruksjonen på figur
1 er som diskutert ovenfor,' utsatt for"en forspenningsfeil som skyldes forskjeller i materialkarakteristikker mellom sementen, innspenningsbåndet 60 og statorene 14, 16. Mer spesielt er den termiske utvidelseskoeffisienten for sementen, som normalt er en epoxy, forskjellig fra den termiske utvidelseskoeffisienten til den metall-legering som brukes til å danne båndet 60 og statorene 14, 16. Termiske spenninger som derfor skapes mellom sementen, båndet 60 og statorene 14, 16, blir overført til det ytre, ringformede bæreorgan 32 gjennom putene 52. Disse over-førte mekaniske spenninger kan resultere i en påkjenning på bøyningselementene 34, 36 og en tilsvarende bøyning av tungen 30. Slik bøyning av tungen 30 blir avfølt av servo-detektor-kretsen (ikke vist), som reagerer ved å frembringe en strøm gjennom torsjonsspolene 40, 42 for derved å tendere til tilbake-føring av tungen 30. Den resulterende posisjonsendring av tungen 30 får bøyningselementene 34, 36 til å frembringe et motsatt moment for derved å skape en forspenning-feilstrøm i akselerometerets utgang. Som beskrevet nedenfor er den foreliggende oppfinnelse rettet på en fremgangsmåte og en anordning for hovedsakelig å redusere eller eliminere slike kilder til forspenningsfeil ved å tilveiebringe en regulert forspenning på transduseren som er stabil med hensyn til temperatur, tid og andre miljøpå-virkninger .
Den foreliggende oppfinnelse er spesielt egnet for bruk i
et forbedret akselerometer 10 av den type som er vist på figur 1 og som er beskrevet i U.S. patent nr. 4.2 50.7 57. Som beskrevet i dette patentet og under henvisning til figur 2, kan forspenningsfeil av den type som er beskrevet ovenfor under henvisning til akselerometeret på figur 1, reduseres hvis kontaktputene på det ytre, ringformede bæreorganet til prøvemasse-enheten er innrettet på en akse som strekker seg gjennom av-følings-kondensatorplatens sentroide.
Under henvisning til figur 2 omfatter prøvemasse-enheten
12' en tunge 30' som er opphengt i et ytre, ringformet bære-
organ 32' ved hjelp av et par bøyningselementer 34', 36'. En buet avfølings-kondensatorplate 38' er dannet på en side av tungen 30', f.eks. ved hjelp av en gullavsetning. Den tilsvarende avfølings-kondensatorplate (ikke vist) strekker seg buet langs den ytre periferi av tungens 30' "nedre overflate.
En rekke kontaktputer 52' er dannet ved adskilte vinkelmessige mellomrom omkring den ytre overflaten til det ytre, ringformede bæreorgan 32'. Tilsvarende kontaktputer (ikke vist)
er dannet på bæreorganets 32' nedre overflate.
Et spesielt trekk ved prøvemasse-enheten 12' som er vist
på figur 2, er at de nedre kanter til motstående kontaktputer 52' er på en akse som strekker seg gjennom sentroiden C for det kapasitive avfølings-plateområde 38'. Ved å lokalisere putene 52' på denne måten, vil bevegelse av avfølings-elementet 38' sentroide C parallell med den følsomme:!akse (dvs. den langsgående akse) til akselerometeret 10 på figur 1, som skyldes mekaniske spenninger indusert i det ytre, ringformede bæreorgan 32' ved sammenspenning av statorene 14, 16, bli betydelig redusert. Denne reduksjonen skyldes det faktum at dreining av tungen 30' omkring avfølingsområdets 38' sentroide C vil frembringe like avfølingseffekter på hver side av rotasjonsaksen,
og derved tendere til å kansellere avfølingsfeil som skyldes mekanisk spenning i bøyningselementene 34', 36'.
Figur 3 er en perspektivskisse som illustrerer transduser-enheten 10 hvor statorene 14, 16 er aksialt innrettet med og ligger an mot kontaktputene 52 på prøvemasse-enhetens 12 ytre bæreorgan 32. Den foreliggende oppfinnelse er rettet på en frem1- gangsmåte og en anordning for påføring av en aksial kompresjonskraft på transduserenheten 10, for derved å spenne statorene 14, 16 og prøvemasse-enheten 12 sammen. Spennanordningen omfatter et hylseorgan, generelt antydet ved 100, som har et sideparti 102 med øvre og nedre flenser 104, 106, respektive,
som rager ut fra dette. De øvre og nedre flenser 104, 106
har en forutbestemt avstand fra hverandre som beskrevet nedenfor. Sidepartiet 102 er buet og har en radius lik radien til transduserenhetens 10 ytre, sylindriske overflate. De øvre og nedre flenser henholdsvis 104, 106 rager til den konkave side av det buede sideparti 102.
Et indre hylse-element 110 er buet og har den samme radius som hylse-elementets sideparti 102. Det indre hylse-element 110 er anbragt mellom de øvre og nedre flenser 104, 106 og er festet ved hjelp av sement eller et annet egnet middel til den konkave flaten av sidepartiet 102. 'Den aksiale utstrekning av det indre hylseparti 102 er konstruert slik at ved transduserenhetens 10 driftstemperatur, er det et endelig gap 112 mellom den øvre utstrekning av det indre hylseorgan 110 og den øvre flensens 104 indre overflate.
Den buede utstrekning av hylseorganet 100 defineres ved hjelp av en koride 120. I den foretrukne utførelsesform av oppfinnelsen er korden 120 valgt slik at spennkraften som over-føres fra hylseorganet 100 til transduserenheten 10, på en måte som skal beskrives mer detaljert under henvisning til figurene 5 og 6, blir overført aksialt gjennom statorene 14, 16 til kontakthuset 52 som er posisjonert på en akse som strekker seg gjennom sentroiden til det kapasitive avfølingsområdet på motstående overflater av masse-elementet (figur 2). Ved å ut-forme hylse-elementet 100 på denne måten/blir enhver fluktua-sjon i mekanisk spenning som er skapt mellom hylse-elementet 100 og transduser-enheten 10, overført aksialt til de sentroide-innrettede puter 52. På denne måten frembringer eventuell varia-sjon av forbelastningen som overføres fra hylseorganet 100 til transduserenheten 10, en minimal forskyvningsstrøm på grunn av forspenning i den tilordnede krets (ikke vist) fordi forandring-en i differensiell kapasitans mellom de kapasitive avfølings-områder og de tilsvarende statorplate-områder er minimalisert.
Figur 4 viser et tverrsnitt gjennom en del av transduser-enheten 10 og hylseorganet 100 som er vist på figur 3. Vist er de øvre og nedre statorer 14, 16 som er aksialt innrettet med og ligger an mot kontaktputene (ikke vist) på det ytre bæreorgan 32 for prøvemassen 12. Hylseorganet 100 er sammensatt av et sideparti 102 som har en øvre og en nedre flens, henholdsvis 104, 106, som rager ut fra dette. Et indre hylseorgan 110 er festet til den konkave flate av det buede sideparti 102. Ved transduserenhetens 10 normale arbeidstemperatur er det dannet et gap 112 mellom den aksiale utstrekning av det indre hylse-organ 110 og den nedre flate av den øvre flens 104.
Den grunnleggende fremgangsmåte for festing av hylseorganet 100 til transduserenheten 10, medfører et første trinn som består i å regulere temperaturen til hylseorganet 100 slik at det indre hylseorgan 110 utøver en strekkspenning på den øvre og nedre flens, henholdsvis 104, 1"D6, og øker avstanden mellom disse. Flensene blir så sammenført med tilsvarende mottagende overflater på statorene 14, 16. Deretter; blir hylse-elementets 100 temperatur regulert til en temperatur slik at den strekkspenning som utøves av det indre hylseorgan på de øvre og nedre flenser 104, 106, blir redusert og derved frembringer en kompresjonskraft på flensene 104, 106 som har en tendens til å redusere avstanden mellom dem. Denne kompresjonskraften blir overført til statorene 14, 16 og frembringer derved en forutbestemt kompresjons-forbelastning mellom statorene 14, 16 og det ytre, ringformede bæreorgan 32 for prøvemassen 12.
Alternative metoder til å frembringe den ovenfor beskrevne konstruksjon, er gitt på figurene 5 og 6.
Det vises til figur 5 som er et flytskjema som illustrerer sekvensielle trinn for frembringelse av den forbelastede transduserenhet på figurene 3 og 4, idet det ved 202 er valgt et indre hylse-element som har en høyere termisk utvidelseskoeffisient enn hylseorganets 100 sideparti 102. Hylseorganet' 100 blir så varmet opp, ved 204, til en temperatur slik at det indre hylse-element 110 utvider seg og utøver en forholdsvis høy strekkspenning på flensene 104, 105 og øker avstanden mellom dem. Ved 206 blir så flensene 104, 106 sammenført med statorene. Dette kan utføres ved å feste flensene 104, 106 til statorene
14, 16 med en sement, slik som epoxy, eller som vist på figur 3,
kan flensene 104, 106 posisjoneres over de øvre og nedre mottagende overflater på transduserenheten i en posisjon der de ligger an mot disse.
Ved 208 blir så hylsen 100 avkjølt til innenfor transduserens arbeidstemperatur. Ved denne temperaturen har det indre hylse-element 110 trukket seg tilstrekkelig sammen til at det utøver en redusert strekkspenning på flensene 104, 106. Denne reduserte strekkspenning resulterer i en kompresjonskraft på flensene 104, 106 som har tendens til å redusere avstanden mellom disse. Kom-pres jonskraf ten blir overført til statorene 14, 16 og det ytre, ringformede bæreorgan 3 2 for prøvemassen 12 som en aksial, sammentrykkende forbelastning.
Figur 6 er et logisk flytskjema som illustrerer alternative trinn for sammensetning av transduserenheten og spennanordningen på figurene 3 og 4.
Ved 302 blir det indre hylse-element 110 formet fra en legering med elastisk hukommelse (memory alloy). Legeringer med hukommelse kan deformeres plastisk ved en temperatur og likevel vil de fullstendig gjenvinne sin opprinnelige form ved å bli hevet til en høyere "huske-temperatur". Mange slike minne-eller marmen-legeringer er kjent, omfattende legeringer av jern-platina, indium-kadmium, jern-nikkel, nikkelraluminium, rust-fritt stål, nikkel-titan og kobber-sink-aluminium. Valget av en spesiell legering med hukommelse for dannelse av hylse-elementet 110 er avhengig av den spesielle anvendelse og omfatter faktorer slik som en spesiell legerings egnethet for arbeids-miljøet, omkostninger osv.
Ved 304 blir det indre hylse-element 110 av en legering med hukommelse valgt til å ha en høyere termisk utvidelseskoeffisient enn hylseorganets 100 sideparti 102. Det indre hylse-element 110 blir ved 306 gitt en form som passer inne i og utøver en forholdsvis lav strekkspenning på sidepartiet 102 og flensene 104, 106 ved transduserenhetens arbeidstemperatur.
Ved 308 blir hylsen 100 oppvarmet til legeringens huske-temperatur. Som et resultat vil både den termiske utvidelse av det indre hylse-element 110 sammen med legeringen som inntar sin opprinnelige form,,frembringe en høy strekkspenning på flensene 104, 106 som øker avstanden mellom disse. Hylseflensene 104, .
106 blir så sammenført med statorene 14, 16 i transduserenheten 10. Flensene 104, 106 kan sementeres, f.eks. ved hjelp av epoxy, til statorene 14, 16, eller som vist i utførelsesformen på figur 3, kan avstanden mellom flensene 104, 106 under inn-virkningen av en høy strekkspenning fra det indre hylsé-element 110 'velges slik at flensene 104, 106 passer over de øvre og nedre mottagende overflater på statorene 14, 16 og tillater flensene 104, 106 å ligge an på disse flatene.
Ved 312 blir så transduserenheten 10 avkjølt til innenfor
sin arbeidstemperatur, slik at det indre hylse-element strekker seg sammen og frembringer en redusert eller ingen strekkspenning på flensene 104, 106 for derved å frembringe en sammentrykkende forbelastning som overføres til statorene 14, 16 og det ytre bæreorgan 32 og frembringer en aksial, sammentrykkende forbelastning mellom disse.
Ved 320 blir det indre hylse-element 310 av en legering med hukommelse dannet av et materiale som har en lavere termisk utvidelseskoeffisient enn hylsens 100 sideparti 102. Det indre hylse-element 110 blir formet på forhånd ved 322 til en større aksial dimensjon enn sidepartiet 102 ved transduserenhetens arbeidstemperatur. Avstanden mellom flensene 104, 106 blir så
øket enten ved hjelp av en påført strekkspenning eller ved å
heve temperaturen til sidepartiet 102, slik at det indre hylse-element 110 kan innføres mellom flensene 104, 106. Ved 324 blir flensene 104, 106 sammenført med statorene 14, 16 med hylåen 100 ved transduserens normale arbeidstemperatur. Som før kan flensene 104, 106 sammenføyes med statorene 14, 16 ved hjelp av en sement, eller ved å frembringe avstanden mellom flensene under den strekkspenning som tilveiebringes av det indre hylse-element 110, slik at flensene passer over og ligger mot statorenes 14, 16 øvre og nedre overflater.
Enheten blir så oppvarmet til huske-temperaturen ved 326, noe som får det indre hylse-element 110 til å trekkesseg sammen og derved frembringe en kompresjonskraft på flensene 104, 106y hvilken kompresjonskraft ble overført til statorene 14, 16 og det ytre bæreorgan 32 for prøvemasse-enheten 12 og frembringer en aksial, sammentrykkende forbelastning mellom disse.
Spennanordningen som er beskrevet her, tilveiebringer en be-
tydelig fordel i forhold til tidligere kjente forbelastnings-
og spennanordninger. Sidepartiet 102 og flensene 104, 106 til hylseorganet 100 kan være laget av den samme legering som statorene 14, 16. Dermed vil materialenes termiske utvidelses-koeffisienter følge hverandre og derved minske termisk induserte spenninger mellom hylseorganet 100 og transduserenheten. Det skal bemerkes at innenfor transduserenhetens 10 normale arbeids-område, er det tilveiebragt et gap 112 mellom det indre hylse-element 110 og innerflåtene av flensene 104, 106, hvorved det indre hylse-element 110 har en minimal virkning på avstanden mellom flensene 104, 106 og dermed på den belastning som over-føres til transduser-enheten 10.
I tillegg kan den her beskrevne spennanordning konstrueres for å frembringe en hver ønsket spennkraft, idet denne spennkraften er jevn fra enhet^tii >enhet.
Selv om en foretrukket u'tførelsesform .av oppfinnelsen er blitt beskrevet i detalj, er det klart at mange modifikasjoner og variasjoner av denne er mulig innenfor oppfinnelsens ramme.
Selv om et hylseorgan 100 med et par utragende flenser 104> 106 er blitt beskrevet, kan f.eks. én av eller begge flensene 104, 106 være av begrenset utstrekning og være sammenføyd med sideflaten til en tilsvarende Stator via en sveis eller et annet egnet festemiddel.

Claims (35)

1. Fremgangsmåte for frembringelse av en regulert forbelastning mellom de første og andre sammenpassende seksjoner av en transduser-enhet, karakterisert ved : (a) tilveiebringelse av et hylseorgan som har et sideparti med øvre og nedre flenser som rager ut fra dette og har én forutbestemt avstand fra hverandre, idet hver flens er formet for å bli sammenføyet med en av de sammenpassende seksjoner, hvilket sideparti er dannet av et første materiale med en første termisk utvidelseskoeffisient og hvilket hylseorgan videre om- ' fatter et indre hylse-element anbragt mellom flensene og med en forutbestemt avstand i forhold til flensene, hvilket indre hylse-element er dannet av et annet materiale med en annen termisk utvidelseskoeffisient; (b) regulering av hylseorganets temperatur slik at det indre hylse-element utøver en strekkspenning på flensene som øker avstanden mellom dem; (c) sammenføring av hver flens med en av de første og andre sammenpassende seksjoner; og (d) regulering av hylseorganets temperatur slik at strekkspenningen på flensene blir redusert for derved å frembringe en kompresjonskraft på flensene som har tendens til å redusere avstanden mellom dem, hvilken kompresjonskraft blir overført til de første og andre sammenpassende seksjoner for å frembringe en forutbestemt sammentrykkende forbelastning mellom disse.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1 hvor den første og den andre sammenpassende seksjon har en hovedsakelig sylindrisk form og sensorenheten er dannet ved å innrette de sammenpassende seksjoners langsgående akser for derved å danne en sylindrisk ytre overflate, og påføring av en aksial kompresjonskraft mellom dem, karakterisert ved at trinn (a) omfatter følgende trinn: (i) tilveiebringelse av hylseorganet i en slik form at sidepartiet er buet med en radius hovedsakelig lik radien til den sylindriske ytre overflate, (ii) tilveiebringelse av flensene slik at de rager fra sidepartiet inn i dettes konkave side, idet avstanden mellom flensene har et forutbestemt forhold til den aksiale lengde av de innrettede sammenpassende seksjoner, og (iii) tilveiebringelse av det indre hylse-element med en buet form som har hovedsakelig den samme radius som sidepartiet, idet det indre hylse-element er festet til sidepartiet mellom flensene.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert v ed at trinn (a) omfatter tilveiebringelse av det indre hylse- element dannet av et materiale som har en høyere termisk utvidelseskoeffisient enn sidepartiet, idet det indre hylse-element er dimensjonert slik at ved en første temperatur utøver det indre hylse-element en forholdsvis høy strekkspenning på flensene, mens ved en annen, redusert temperatur utøver det indre hylse-element en forholdsvis lav strekkspenning på flensene; trinn (b) omfatter oppvarming av hyi-seorganet til den første temperatur; og trinn (d) omfatter avkjøling av hylseorganet til den annen temperatur.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at trinn (a) omfatter tilveiebringelse av det indre hylse-element dannet av et materiale som har en høyere termisk utvidelseskoeffisient enn sidepartiet, idet det indre hylser element er dimensjonert slik at ved en første temperatur utøver det indre hylse-element en forholdsvis høy strekkspenning på flensene, mens ved en annen, redusert temperatur utøver det indre hylse-element en forholdsvis lav strekkspenning på flensene; trinn (b) omfatter oppvarming av hylseorganet til den første temperatur; og trinn (d) omfatter avkjøling av hylseorganet til den annen temperatur.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at trinn (a) omfatter tilveiebringelse av det indre hylse- element dannet av en legering med hukommelse, hvilken legering på forhånd blir formet til en dimensjon slik at det indre hylse-element utøver en forholdsvis lav strekkspenning på flensene ved den annen temperatur; mens det indre hylse-element ved en høyere huske-temperatur utøver en forholdsvis høy strekkspenning på flensene, og trinn (b) omfatter oppvarming av hylseorganet til huske-temperaturen.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at trinn (a) omfatter tilveiebringelse av det indre hylse-element dannet av en legering med hukommelse, hvilken legering på forhånd blir formet til en dimensjon slik at det indre hylse-element utøver en forholdsvis lav strekkspenning på flensene ved den annen temperatur, mens det indre hylse-element ved en høyere huske-temperatur utøver en forholdsvis høy strekkspenning på flensene, og trinn (b)' omfatter oppvarming av hylseorganet til huske-temperaturen.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at trinn (a) omfatter tilveiebringelse av det indre hylse-element dannet av en legering med hukommelse, som har en lavere termisk utvidelseskoeffisient enn sidepartiet, idet legeringen med hukommelse blir formet for å utøve en forholdsvis høy strekkspenning på flensene ved en første temperatur, mens det indre hylse-element ved en annen, høyere huske-temperatur utøver en forholdsvis lav strekk-kraft på flensene, hvilket indre hylse-element ved den første temperatur blir anbragt mellom flensene med flensene under spenning for å øke avstanden mellom disse, og trinn (d) omfatter regulering av hylseorganets temperatur til husketemperaturen.
8. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at trinn (a) omfatter tilveiebringelse av det indre hylse-element dannet av en legering med hukommelse, som har en lavere termisk utvidelseskoeffisient enn sidepartiet, idet legeringen med hukommelse blir formet for å utøve eri forholdsvis høy strekk spenning på flensene ved en første temperatur, mens det indre hylse-element ved en annen, høyere huske-temperatur" utøver en forholdsvis lav strekk-kraft på flensene, hvilket indre hylse-element ved den første temperatur blir anbragt mellom flensene med flensene under spenning for å øke avstanden mellom disse, og trinn'(d) omfatter regulering av hylseorganets temperatur til husketemperaturen.
9. Fremgangsmåte for sammensetning av en transduser, karakterisert ved : (a) tilveiebringelse av en transduser-enhet omfattende en første og en annen stator og en prøvemasse, hvilken prøve-masse har et masse-element opphengt for bevegelse inne i et ytre bæreorgan, idet statorene er anbragt på motsatte sider av prøve-massen og omfatter bæreflater for understøttelse på motsatte sider av det ytre bæreorgan,' hvilke statorer videre er forsynt med mottagende overflater for mottagelse av en påført forbe-lastningskraft; (b) tilveiebringelse av et hylse-organ som har et sideparti med øvre og nedre flenser som rager ut fra dette i en forutbestemt avstand fra hverandre, idet hver flens er konstruert for å bli sammenføyet med den mottagende overflate på en av statorene, hvilket sideparti er dannet av et første materiale som har en første termisk utvidelseskoeffisient og videre omfatter et indre hylse-element anbragt mellom flensene, idet det indre hylse-element er dannet av et annet materiale med en annen termisk utvidelseskoeffisient; (c) regulering av hylseorganets temperatur slik at det indre hylse-element utøver en strekkspenning på flensene som i forutbestemt grad øker avstanden mellom dem; (d) sammenføring av hver flens med en av de første og andre statorer; og (e) regulering av hylseorganets temperatur slik at strekkspenningen på flensene blir redusert for derved å frembringe en kompresjonskraft på flensen som har tendens til å redusere avstanden mellom disse, hvilken kompresjonskraft blir overført til den første og annen stator for å frembringe en forutbestemt forbelastning mellom den første og annen stator og det ytre bære organ.
10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert v e d at: trinn (a) omfatter tilveiebringelse av den første og annen stator og prøvemassen i en hovedsakelig sylindrisk form, idet sammensetningen av statorene og prøvemassen omfatter innretting av disses langsgående akser for derved å danne en. sylindrisk ytre overflate; trinn (b) omfatter følgende trinn: (i) tilveiebringelse av hylseorganet i en slik form at sidepartiet er buet med en radius hovedsakelig lik radien av den sylindriske ytre overflate, (ii) tilveiebringelse av flensene som rager ut fra sidepartiet inn i dettes konkave side, slik at avstanden mellom flensene har et forutbestemt forhold til den aksiale lengden av de aksialt innrettede første og andre statorer og prøvemassen, og (iii) tilveiebringelse av det indre hylse-element i en buet form med hovedsakelig den samme radius som sidepartiet, idet det indre hylse-element er festet til sidepartiet mellom flensene.
11. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at trinn (b) omfatter tilveiebringelse av det indre-hylse-element;dannet av et materiale med en høyere termisk utvidelseskoeffisient enn den termiske utvidelseskoeffisienten til sidepartiet, idet det indre hylse-element er dimensjonert slik at ved en første temperatur utøver det en forholdsvis høy strekkspenning på flensene, mens det ved en annen, redusert temperatur utøver en forholdsvis lav strekkspenning på flensene, trinn'(c) omfatter oppvarming av hylseorganet til den første temperatur, og trinn (e) omfatter avkjøling av hylseorganet til den annen temperatur.
12. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at trinn (b) omfatter tilveiebringelse av det indre hylse-element dannet av et materiale med en høyere termisk ut videlseskoeffisient enn den termiske utvidelseskoeffisienten til sidepartiet, idet det indre hylse-element er dimensjonert slik at ved en første temperatur utøver det en forholdsvis høy strekkspenning på flensene, mens det ved en annen, redusert temperatur utøver en forholdsvis lav strekkspenning på flensene, trinn (c) omfatter oppvarming av hylseorganet til den første temperatur, og trinn (e) omfatter avkjøling av hylseorganet til den annen temperatur.
13. Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert ved at trinn (a) omfatter tilveiebringelse av det indre hylse-element dannet av en legering med hukommelse, hvilken legering med hukommelse på forhånd formes til en dimensjon slik at det utøver en forholdsvis lav strekkspenning på flensene ved den annen temperatur, mens metall-legeringen ved en høyere husketemperatur utøver en forholdsvis høy strekkspenning på flensene, og trinn (c) omfatter oppvarming av hylseorganet til husketemperaturen.
14. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at trinn (a) omfatter tilveiebringelse av det indre hylse-element dannet av en legering med hukommelse, hvilken legering med hukommelse på forhånd formes til en dimensjon slik at det uøver en forholdsvis lav strekk spenning på flensene ved den annen temperatur, mens metall-legeringen ved en høyere husketemperatur utøver eh forholdsvis høy strekkspenning på flensene, og trinn (c) omfatter oppvarming av hylseorganet til husketemperaturen.
15. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at trinn (b) omfatter tilveiebringelse av det indre hylse-element dannet av en legering med hukommelse som har en lavere termisk utvidelseskoeffisient enn sidepartiet, hvilken legering med hukommelse er formet for å utøve en forholdsvis høy strekkspenning på flensene ved en første temperatur mens det ved en annen, høyere husketemperatur utøver en forholdsvis lav strekkspenning på flensene, hvilket indre hylse-element ved den første temperatur blir anbragt mellom flensene med flensene under spenning for å øke avstanden mellom dem, og trinn (e) omfatter regulering av hylse-organets temperatur v til husketemperaturen.
16. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at trinn (b) omfatter tilveiebringelse av det indre hylse-element dannet av en legering med hukommelse som har en lavere termisk utvidelseskoeffisient enn sidepartiet, idet legeringen med hukommelse er formet for å utøve en forholdsvis høy strekkspenning på flensene ved en annen temperatur, mens legeringen ved en første høyere husketemperatur utøver en forholdsvis liten strekk-kraft på flensene, hvilket indre hylse-element ved den første temperatur blir anbragt mellom flensene med flensene under spenning for å øke avstanden mellom dem, og trinn (e) omfatter regulering av hylseorganets temperatur til husketemperaturen.
17. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at trinn (a) omfatter tilveiebringelse av prøvemassens ytre bæreorgan med forutbestemt posisjonerte kontaktpartier, hvilke kontaktpartier definerer kontaktområdene mellom prøve-massen og den første og annen stator; Og trinn (b) omfatter tilveiebringelse av hylseorganets flenser med en form slik at de kan sammenføyes med de mottagende overflater på den første og annen stator slik at flensene er aksialt innrettet med kontaktpartiene.
18. Fremgangsmåte ifølge krav 17, karakterisert ved at trinn (a) omfatter (i) tilveiebringelse av kapasitive avfølings-plateområder på motsatte sider av masse-elementet, og (ii) tilveiebringelse av de forutbestemt posisjonerte kontaktpartier på en akse som skjærer sentroiden til de kapasitive avfølings-plateområdene.
19. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert v e d at: (i) tilveiebringelse av kapasitive avpasning-plateområder på motsatte sider av masse-elementet, og (ii) tilveiebringelse av prøvemassens ytre bæreorgan med kontaktpartier for å definere kontaktområdene mellom prøvemasse-enheten og den første og annen stator, idet kontaktpartiene er forutbestemt posisjonert på en akse som skjærer sentroiden til de kapasitive avfølings-plateområder.
20. Fremgangsmåte ifølge krav 19, karakterisert ved at trinn (b) omfatter tilveiebringelse av hylseorganet som har flenser konstruert for å bli sammenføyet med de mottagende overflater på den første og annen stator slik at den kompresjonskraft som utøves av hylseorganet på transduser-enheten, er aksialt innrettet med kontaktpartiene .
21. Transduserehhet k a r a k t er i" s e r t . v e d eh sensorenhet med første og andre aksialt innrettede, sammenpassende seksjoner som hver har en mottagende overflate for å motta en påført spennkraft for å spenne de sammenpassende seksjoner sammen; og festeanordninger for å påføre en regulert sammentrykkende aksial forbelastning på de sammenpassende seksjoner, hvilke spennanordninger omfatter et hylseorgan som har et sideparti med øvre og nedre flenser i forutbestemt avstand fra hverandre, idet hver flens er konstruert for å bli sammenføyet med en av de sammenpassende seksjoners mottagende overflate, og sidepartiet er dannet på et første materiale medcen første termisk utvidelseskoeffisient, idet hylseorganet videre omfatter et indre hylse-element anbragt mellom flensene, hvilket indre hylse-element er dannet av et annet materiale med en annen termisk utvidelseskoeffisient, at flensene blir sammenføyet med de sammenpassende seksjoners mottagende overflater ved en første temperatur slik at det indre hylse-element utøver en strekkspenning på flensene som i forutbestemt grad øker avstanden mellom dem, idet hylseorganet deretter blir regulert til en annen temperatur slik at strekkspenningen på flensene blir redusert for derved å frembringe en kompresjonskraft på flensene som har en tendens til å redusere avstanden mellom dem, hvilken kompresjonskraft blir overført til det første og andre sammenpassende seksjoner for å frembringe forutbestemt forbelastning.mellom disse.
22. Transduserenhet ifølge krav 21, karakterisert ved at den ytre overflate av de aksialt innrettede, sammenpassende seksjoner er hovedsakelig sylindrisk av form, og spennanordningens hylseorganer formet slik at sidepartiet er buet med en radius hovedsakelig lik radien til de aksialt innrettede, sammenpassende seksjoners ytre overflate, og at flensen rager fra sideorganene inn i dettes konkave side.
23. Transduserenhet ifølge krav 21, karakterisert ved at det indre hylse-element er dannet av et materiale som har en høyere termisk utvidelseskoeffisient enn sidepartiet, at det indre hylse-element er dimensjonert slik at ved en første temperatur utøver det en forholdsvis hø"y strekkspenning på flensene mens det ved en annen, redusert temperatur utøver en forholdsvis lav strekkspenning på flensene.
24. Transduser ifølge krav 23, karakterisert ved at det indre hylse-element er dannet av en legering med hukommelse, hvilken legering med hukommelse på forhånd formes til en dimensjon slik at det indre hylse-element utøver en forholdsvis lav strekkspenning på flensene ved en annen temperatur, mens det indre hylse-element ved en høyere husketemperatur ut-øver en forholdsvis høy strekkspenning på flensene.
25. Transduserenhet ifølge krav 22, karakterisert ved at det indre hylse-element er dannet av et materiale som har en høyere termisk utvidelseskoeffisient enn sidepartiet, at det indre hylse-element er dimensjonert slik at ved en første temperatur utøver det en forholdsvis høy strekkspenning på flensene mens det ved en annen, redusert temperatur utøver en forholdsvis lav strekkspenning på flensene.
26. Transduserenhet ifølge krav 25, karakterisert ved at det indre hylse-element er dannet av en legering med hukommelse, hvilken legering med hukommelse på forhånd formes til en dimensjon slik at det indre hylse-element utøver en forholdsvis lav strekkspenning på flensene ved en annen temperatur, mens det indre hylse-element ved en høyere husketemperatur ut-øver en forholdsvis høy strekkspenning på flensene.
27. Transduserenhet ifølge krav 21, karakterisert ved at det indre hylse-element er dannet avnen legering med hukommelse som er en lavere termisk utvidelseskoeffisient enn sidepartiet, idet legeringen med hukommelse på forhånd formes til å utøve en forholdsvis høy strekk-kraft på flensene ved den første temperatur, mens det indre hylse-element ved en annen høyere husketemperatur utøver en forholdsvis lav strekk-kraft på flensene.
28. Transduserenhet ifølge krav 22, karakterisert ved at det indre hylse-element er dannet av en legering med hukommelse som er en lavere termisk utvidelseskoeffisient enn sidepartiet, idet legeringen med hukommelse på forhånd formes til å utøve en forholdsvis høy strekk-kraft på flensene ved den første temperatur, mens det indre hylse-element ved en annen høyere husketemperatur utøver en forholdsvis lav strekk-kraft på flensene.
29. Transduserenhet, karakterisert ved en prøvemasse som omfatter et masse-element opphengt for bevegelse inne i et ytre bæreorgan, en første og annen stator, hvilke statorer er anbragt på motsatte sider av prøvemassen i aksial retning med denne og omfattende bærende overflater for anlegg på motstående overflater av det ytre bæreorgan, idet statorene har forutbestemte mottagende overflater for å motta en påført spennkråft, en spennanordning for påføring av en regulert, sammentrykkende aksial forbelastning på den første og annen stator og prøvemassen, hvilken spennanordning omfatter et hylse-organ med et sideparti med øvre og nedre flenser som rager ut fra dette i forutbestemte avstander fra hverandre, hvilke flenser er konstruert for å bli sammenført med en av statorenes mottagende overflater, og hvor sidepartiet er dannet av et første materiale med en første termisk utvidelseskoeffisient, idet hylseorganet videre omfatter et indre hylse-element anbragt mellom flensene, og det indre hylse-element er dannet av et annet materiale med en annen termisk utvidelseskoeffisient, hvilke flenser blir sammen-ført med statorenes mottagende overflater ved en første temperatur slik at det indre hylse-element utøver en strekkspenning på flensene som i forutbestemt grad øker avstanden mellom dem, at hylseorganet deretter blir regulert til en annen temperatur slik at strekkspenningen på flensene blir redusert for derved å frembringe en kompresjonskraft på flensene som har tendens til å redusere avstanden mellom dem, hvilken kompresjonskraft blir overført til den første og annen stator for å frembringe en forutbestemt forbelastning mellom disse.
30. Transduserenhet ifølge krav 29, karakterisert ved at de ytre overflater av prøvemassen og statorene har en hovedsakelig sylindrisk form, idet sammensetningen av prøve-massen og statoren "oppviser en hovedsakelig sylindrisk ytre overflate, og ved at spennanordningens hylseorgan er konstruert slik at sidepartiet er buet med en radius hovedsakelig lik radien til transduserenhetens sylindriske, ytre overflate, og flensene rager ut fra sideorganet inn i dettes konkave side.
31. Transduserenhet ifølge krav 30, karakteriser, t ved at prøvemassens ytre bæreorgan er forsynt med forutbestemt posisjonerte kontaktputer for å definere kontaktområdene mellom statorene og prøvemassen, og ved at flensene og de mottagende overflater på den første og annen stator er konstruert slik at den sammentrykkende forbelastning som overføres fra hylseorganet til prøvemassen og statorene, er aksialt innrettet med kontaktområdene.
32. Transduserenhet ifølge krav 31, karakterisert ved at kapasitive avfølings-plateområder er tilveiebragt på motstående sider av masse-elementet, og ved at det ytre bære-organs kontaktputer er innrettet i forhold til sentroiden for de kapasitive avfølings-plateområder.
33. Transduser ifølge'krav 32, karakterisert ved at det indre hylse-element er dannet av et materiale med en høyere termisk utvidelseskoeffisient enn sidepartiet, idet det indre hylse-element utøver en forholdsvis høy strekkspenning på flensene ved den første temperatur, mens det indre hylse-element ved den annen, reduserte temperatur utøver en forholdsvis lav strekkspenning på flensene.
34. Transduserenhet ifølge krav 29, karakterisert ved at det indre hylse-element er dannet av en legering med hukommelse, hvilken legering med hukommelse på forhånd formes til en dimensjon slik at det indre hylse-element utøver en forholdsvis lav strekkspenning på flensene ved den annen temperatur, mens det indre hylse-element ved en høyere husketemperatur ut-øver forholdsvis høy strekkspenning på flensene.
35. Transduserenhet ifølge krav 31, karakterisert ved at det indre hylse-element er dannet av en legering med hukommelse, som har en lavere termisk utvidelseskoeffisient enn sidepartiet, idet legeringen med hukommelse på forhånd formes til å utøve en forholdsvis høy strekkspenning på flensene ved den første temperatur, mens det indre hylse-element ved en annen, høyere husketemperatur utøver en forholdsvis lav strekk-kraft på flensene.
NO855370A 1984-05-01 1985-12-30 Fremgangsmaate og apparat for frembringelse av en regulert forbelastning paa en transduserenhet ved hjelp av en hylse av kompositt-materiale. NO855370L (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/605,867 US4555945A (en) 1984-05-01 1984-05-01 Method and apparatus for producing a controlled preload on a transducer assembly by means of a composite material sleeve

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO855370L true NO855370L (no) 1986-02-28

Family

ID=24425522

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO855370A NO855370L (no) 1984-05-01 1985-12-30 Fremgangsmaate og apparat for frembringelse av en regulert forbelastning paa en transduserenhet ved hjelp av en hylse av kompositt-materiale.

Country Status (9)

Country Link
US (1) US4555945A (no)
EP (1) EP0179143B1 (no)
JP (1) JPS61502073A (no)
AU (1) AU4355285A (no)
DE (1) DE3580445D1 (no)
IL (1) IL74924A (no)
IT (1) IT8548014A0 (no)
NO (1) NO855370L (no)
WO (1) WO1985005058A1 (no)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4854169A (en) * 1987-06-15 1989-08-08 Japan Aviation Electronics Industry Ltd. Accelerometer
CH673168A5 (no) * 1987-08-21 1990-02-15 Kern & Co Ag
WO1994006644A1 (en) * 1992-09-17 1994-03-31 Peterson Francis C Pressure actuated door
US5626516A (en) * 1993-09-17 1997-05-06 Phillips Plastics Corporation Pressure actuated door
US5557044A (en) * 1994-01-21 1996-09-17 Alliedsignal, Inc. Low stress magnet interface
US5532665A (en) * 1994-01-21 1996-07-02 Alliedsignal, Inc. Low stress magnet interface
US5524488A (en) * 1994-01-24 1996-06-11 Alliedsignal Inc. Flux control groove
US5461766A (en) * 1994-01-26 1995-10-31 Sun Microsystems, Inc. Method for integrally packaging an integrated circuit with a heat transfer apparatus
US5441102A (en) * 1994-01-26 1995-08-15 Sun Microsystems, Inc. Heat exchanger for electronic equipment
US5488865A (en) * 1994-08-15 1996-02-06 Alliedsignal Inc. Wide-band servo accelerometer with flat leaf flexure suspension
US5637921A (en) * 1995-04-21 1997-06-10 Sun Microsystems, Inc. Sub-ambient temperature electronic package
DE10049833B4 (de) * 2000-10-09 2004-07-15 IFF Prof. Dr. Habenicht Institut für Fügetechnische Fertigungsverfahren GmbH Temperiervorrichtung, insbesondere für eine Werkstoffprüfvorrichtung sowie Werkstoffprüfverfahren
JP2003302420A (ja) * 2002-04-05 2003-10-24 Japan Aviation Electronics Industry Ltd 加速度計
US7100447B2 (en) 2004-12-07 2006-09-05 Honeywell International Inc. Super Invar magnetic return path for high performance accelerometers
US7583010B1 (en) * 2006-12-04 2009-09-01 Lockheed Martin Corporation Hybrid transducer
US12123893B2 (en) * 2022-08-16 2024-10-22 Honeywell International Inc. Sensor having stress relieving support structure

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3152485A (en) * 1961-06-09 1964-10-13 Northrop Corp Magnetic accelerometer
US3339419A (en) * 1964-07-02 1967-09-05 North American Aviation Inc Accelerometer
US3702073A (en) * 1969-02-28 1972-11-07 Sundstrand Data Control Accelerometer
US3673873A (en) * 1969-10-23 1972-07-04 North American Rockwell Sensing instrument having a cantilevered proof mass
US3792526A (en) * 1971-04-21 1974-02-19 Ltv Ling Altec Inc Method of sound transducer construction
US4379575A (en) * 1973-10-09 1983-04-12 Raychem Corporation Composite coupling
US4169309A (en) * 1975-06-11 1979-10-02 Meginnis Charles E Method of making a sight glass assembly

Also Published As

Publication number Publication date
EP0179143A4 (en) 1988-04-27
IL74924A (en) 1988-12-30
JPS61502073A (ja) 1986-09-18
WO1985005058A1 (en) 1985-11-21
US4555945A (en) 1985-12-03
IT8548014A0 (it) 1985-04-30
EP0179143A1 (en) 1986-04-30
AU4355285A (en) 1985-11-28
EP0179143B1 (en) 1990-11-07
DE3580445D1 (de) 1990-12-13
IL74924A0 (en) 1985-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO855370L (no) Fremgangsmaate og apparat for frembringelse av en regulert forbelastning paa en transduserenhet ved hjelp av en hylse av kompositt-materiale.
KR100336151B1 (ko) 서보 가속도계
US6283666B1 (en) Planar flexible pivot monolithic unitary modules
US4872342A (en) Translational accelerometer and accelerometer assembly method
US4555944A (en) Method and apparatus for producing a controlled preload on a transducer assembly
US4182187A (en) Force balancing assembly for transducers
US4592234A (en) Suspension system for a transducer
EP3159702A1 (en) Accelerometer
US7594438B2 (en) Inertial sensor having a flexing element supporting a movable mass
US9038457B2 (en) Quadrupole responder for OQR-type gravity gradiometer
JP2014085342A (ja) センサ用応力低減コンポーネント
JP6587753B2 (ja) アーマチュア/フィールド間ギャップを確立する機械的フレキシャを有するトルクモータ
EA004197B1 (ru) Тензометрический датчик для измерения механических деформаций заклинивания при первоначальной установке и автоматическая калибровка на основе этого заклинивания
JPS63503090A (ja) 加速度計の保証質量境界面
US20100157562A1 (en) Systems and methods for affixing a silicon device to a support structure
US5058430A (en) Sensor capsule mounting
JPH0567912B2 (no)
JPH045921B2 (no)
US6931709B2 (en) Method of joining non-metallic and metallic components
US5721616A (en) Tilt free micromotion translator
US4444442A (en) Bearing apparatus
Mirczak Milli-newton thrust stand for electric propulsion
RU2091798C1 (ru) Акселерометр
JPH0846260A (ja) 圧電アクチュエータおよびその組み立て方法
Qian Experimental sliding mode control of a flexible single link manipulator