PL32401B1 - Sposób mierzenia przyspieszen i cisnien oraz urzadzenie do przeprowadzania tego sposobu - Google Patents

Description

Wynalazek dotyczy sposobu mierzenia pizyspieszen i cisnien oraz urzadzenia do przeprowadzania lego sposobu. Znane sa elektromagnetyczne wzorce pomiarowe, w których z chwila przestawienia mecha¬ nicznego trzpienia dotykowegQ zostaje przestawiona kotwiczka cewki pradu zmiennego oraz przy spowodowanej z te¬ go powodu zmianie opornosci dla pradu zmiennego cewki oblicza sie wielkosc prze¬ suniecia wzglednie cisnienia, powodujacego to przesuniecie,. Wskazanie zmian odbywa sie za posrednictwem przyrzadu dla pra¬ du stalego, polaczonego za posrednictwem prostownika z mostkiem pomiarowym, w którym znajduje sie zmienna opornosc cewki pomiarowej. Stosowanie prostowni¬ ków wykazuje te wade, ze potrzebne sa specjalne srodki do skompensowania ble¬ dów temperatury i czestotliwosci, wyste¬ pujacych przy prostownikach.Przyspieszenia i cisnienia sa mierzone równiez urzadzeniami, zawierajacymi wskaznik, zmieniajacy swe stale elektrycz¬ ne pod dzialaniem sil cisnacych i ciagna¬ cych, j ak zwlaszcza krysz tal piezo¬ elektryczny lub weglowy narzad sciskany, który jest poddawany bezposrednio mie¬ rzonemu cisnieniu, lub tez przyspieszeniom poprzez polaczona z tym narzadem mase bezwladnosci. Przy pomocy tego rodzaju znanych urzadzen z krysztalem daja sie jednak mierzyc tylko krótkotrwale przy¬ spieszenia lub sily cisnace, gdyz ladunki,powstajace na krysztale piezoelektrycz¬ nym, sa balrdzo szybko odprowadzane. Na¬ tomiast weglowe narzady sciskane wyka¬ zuja zjawiska w rodzaju hysterezy, która powoduje przesuwanie sie punktu zero¬ wego.W przeciwienstwie cjo powyzszego spo¬ sób wedlug wynalazku ma te zalete, ze obok duzej czulosci pomiaru pozwala rów¬ niez na mierzenie stalych cisnien i na do¬ laczenie wzmacniacza. Istota wynalazku poleiga na tym, ze mierzone przyspieszenie lub sila cisnaca oddzialywuja okresowo ze stala cziesitotliwoscia nja wskaznik.W ten spoisób otrzymuje sie modulowa¬ ny prad zmienny, który bez trudnosci daje sie wzmacniac! Okresowe przekazywanie wielkosci mierzonej na wskaznik, to jest na krysztal piezoelektryczny lub na na¬ rzad weglowy, moze odbywac sie w rózny sposób. Tak nip. wskaznik mozna obracac dookola osi, korzystnie prostopadlej do kierunku sily mierzonej. Jezeli ma byc po¬ mierzone nj. przyspieszenie ziemskie, wów¬ czas, przy obracaniu islie wskaznika dooko¬ la osi, prostopadlej do kierunku przyspie¬ szenia, oddzialywanie przyspieszenia na wskaznik bedzie przechodzilo okresowo przez maksimum i minimum,. a zmiany la¬ dunku wzglednie zmiany opornosci na wskazniku beda wahaly sie odpowiednio do wirowania z sinusem kata wychylenia.Tak wiec przy pomocy kolektora z wiru¬ jacego wskaznika mozna pobierac sinuso¬ idalne napiecie zmienne albo sinusoidalny prad zmienny, którego amplituda jeslt pro¬ porcjonalna do mierzonego przyspieszenia i który ewentualnie za posrednictwem wzmacniacza moze byc doprowadzany do przyrzadu pomiarowego lub rejestruja¬ cego.Szczególnie proste urzadzenie do wyko¬ nywania sposobu wedlug wynalazku otrzy¬ ma sie, gdy wskaznikj zaopatrzony np. w okladzine ferromagnetyczna, wykona sie jako kotwice drgajaca elektromagnesu, wzbudzanego prad-em zmiennym o stalej czestotliwosci. Szczelina powietrzna mie¬ dzy elektromagnesem a kotwica drgajaca bedzie zmieniana okresowo pod dzialaniem mierzonej sily lub mierzonego przyspiesze¬ nia, odzialywujacej lub oddzialywujacego na kotwice drgajaca, a zatem bedzie mo¬ dulowana sila pomocnicza, wywierana okresowo przez elektromagnes na kotwice drgajaca. Uzyska sie szczególnie czule wskazanie wartosci mierzonej, gdy czesto¬ tliwosc nosna, doprowadzana do wskazni¬ ka, obierze sie co najmniej w przyblizeniu równa wlasnej czesltótliwosei wskaznika..Latwo jest zauwazyc, ze w ten sposób moga byc usuniete wady znanych przy¬ rzadów pomiarowych, pracujacych z kry¬ sztalem piezoelektrycznym lub z weglowym narzadem sciskanym. Przy czestotliwosci nosnej, równej 50 okresów/sek, odprowa¬ dzanie ladunku do krysfctalu piezoelek¬ trycznego odbywaloby sile kazdorazowo tylko w czasie jednej setnej sekundy, tak iz wielkosc odprowadzania nie falszowala¬ by -wyniku pomiaru. Równiez i przesunie¬ cie punktu zerow&go, wystepujace stalle przy weglowych narzadach sciskanych, nie daje sie zauwazyc przy stosowaniu sposo¬ bu wedlug wynalazku, gdyz przy wzmac¬ nianiu pradu zmiennego odpada skladowa pradu sitalego. Jezeli przy pomocy urza¬ dzenia wedlug wynalazku maja byc pomie¬ rzone sily cisnace, np. cisnienia aerodyna¬ miczne, wówczas sily te moga bezposred¬ nio oddzialywac na wskaznik, podczas gdy przy mierzeniu przyspieszen oczywiscie wskaznik musi byc polaczony z masa bez¬ wladna, reagujaca na przyspieszenia.Na fig. 1 przedstawiono schematycznie uklad krysztalu piezoelektrycznego /, któ¬ ry na dwóch przeciwleglycji narozach jest polaczony z masami bezwladnymi 2 i 3 oraz przy pomocy walka 4 jest osadzony obro¬ towo. Ladunki metalowych okladzin na przedniej i tylnej stronie krysztalu sa prze¬ noszone przy pomocy przewodów 5 i 6 na — 2 —pierscienie kolektorowe 7, z których moz¬ na je odprowadzac. Przy uzywaniu ukla¬ du walek 4 ustawia sie prostopadle do mierzonego przyspieszenia. Amplituda po¬ bieranego sinusoidalnego pradu zmiennego jesit proporcjonalna do mierzonego przy¬ spieszenia.Fig. 2 uwidocznia innego rodzaju uklad do wykonywania sposobu wedlug wynalaz¬ ku. W ukladzie tym elektrycznie czynny krysztal 1 jest zaopatrzony na swej dpl- nej powierzchni w okladzine ferromagne¬ tyczna, jest wykonany jako ruchoma kot¬ wica, zawieszona na sprezynach 2, oraz wspólpracuje z elektromagnesem 3, które¬ go cewka jest zasilania pradem zmiennym o pozadanej czestotliwosci. PL

Claims (1)

Zastrzeze ni a patentowe, 1. Spoisób mierzenia przyspieszen i ma¬ lych sil cisnacych przy pomocy wskazni¬ ka, zmieniajacego swe stale elektryczne pod dzialaniem sciskania i rozciagania, znamienny tym, ze mierzone przyspiesze¬ nia lub sily albo wielkosci, pochodzace od przyspieszenia lub sily, doprowadza sie okresowo ze stala czestotliwoscia do od¬ dzialywania na wskaznik. 2. Urzadzenie do wykonywania sposobu wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze wskaz¬ nik jest zamocowany na walku, obracaja¬ cym sie ze stala szybkoscia i ustawionym korzystnie prostopadle do kierunku mie¬ rzonej sily lub mierzonego przyspieszenia. 3. Urzadzenie do wykonywania sposobu wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze wskaz¬ nik, zaopatrzony np. w okladzine ferro¬ magnetyczna, jest wykonany jako kotwica drgajaca elektro magnesu, wzbudzanego pradem zmiennym o stalej czestotliwosci. 4. Urzadzenie wedlug zastrz, 2 lub 3, znamienne tym, ze jako narzad, stwarza ja¬ cy opornosc, jest zastosowany weglowy narzad sciskany, np, w ukladzie potencjo- metrycznym. 5. Urzadzenie wedlug zastrz. 2 lub 3, znamienne tym, ze jako generator napie¬ cia jest zastosowany krysztal drgajacy. 6. Urzadzenie wedlug zastrz. 1—5, zna¬ mienne tym, ze jest zastosowana czesto¬ tliwosc nosna, która jest co najmniej w przyblizeniu równa czestotliwosci drgan wlasnych wskaznika. Licentia P a t e n t - V e r w a 1- t u n g s - G e s e 1 1 s c h a f t mit b e s c h r a n k ter H a f t u ni g Zastepca: inz. J. Wyganowski rzecznik patentowy 4024& — 100 —

1.44Do opisu patentowego Nr 32401 Fig.1 s///. Fig.i PL