Pierwszenstwo: 30.09.1970 (P. 143 661) Zgloszenie ogloszono: 15.03.1973 Opis patentowy opublikowano: 30.09.1975 81063 KI. 42o,17 MKP G01p 15/10 CZYTCLNIA Urredu Patentowego r- ii iv ¦¦ • •» i Twórcywynalazku: Jan Winiecki Uprawniony z patentu tymczasowego: Przemyslowy Instytut Automatyki i Pomiarów, Warszawa (Polska) Urzadzenie do pomiaru przyspieszen Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do pomiaru przyspieszen dajace mozliwosc pomiaru ich wartosci metodami cyfrowymi.Znane dotychczas urzadzenia do pomiaru przyspieszen wykorzystuja bezposrednio do wskazan lub rejestracji odksztalcenia elementu sprezystego powstale od sil bezwladnosci dzialajacych na mase pomiarowa umieszczona na tym elemencie sprezystym, które sa proporcjonalne do wartosci mierzonego przyspieszenia.Znane sa równiez urzadzenia, w którym odksztalcenia elementu sprezystego powstale w wyniku dzialania sil bezwladnosci na mase pomiarowa umieszczona na tym elemencie wykorzystywane sa do pomiaru wartosci przyspieszenia w sposób posredni, poprzez wywolanie w przetworniku mechaniczno-elektrycznym zmian wiel¬ kosci elektrycznych o charakterze analogowym, takich jak napiecie, opornosc, pojemnosc, napiecie HalTa.Urzadzenia te posiadaja duzy blad pomiaru. Przesylanie wielkosci elektrycznych analogowych powstalych w'przetworniku mechaniczno-elektrycznym na wieksze odleglosci powoduje zwiekszenie bledu pomiaru na skutek nieprzewidzianego wplywu czynników zewnetrznych. Dla wyeliminowania wplywu tych czynników, stosuje sie dodatkowo przetwornik analogowo-cyfrowy, w którym nastepuje przetwarzanie wielkosci elektrycz¬ nej analogowej na wielkosc elektryczna cyfrowa, która przesylana jest na odleglosc. Powoduje to jednak obarczenie urzadzenia pomiarowego dodatkowym bledem przetwornika oraz zwiekszenie kosztów urzadzenia.Celem wynalazku jest wyeliminowanie tych wad przez opracowanie urzadzenia opartego na bezposrednim pomiarze metoda cyfrowa wartosci przyspieszenia. Zgodnie z wytyczonym zadaniem urzadzenie posiada jako element pomiarowy strune wykonana przynajmniej czesciowo z materialu ferromagnetycznego rozpieta miedzy elementami korpusu w kierunku wektora przyspieszenia i wstepnie naprezona, przy czym przynajmniej jeden koniec struny zamocowany jest w elemencie korpusu w sposób umozliwiajacy regulacje jej naprezenia, a zwiazana z nia sztywno przy pomocy zlacza masa pomiarowa ulozyskowa na jest w korpusie urzadzenia z jednym stopniem swobody wzdluz osi struny i pod wplywem dzialajacego nan przyspieszenia oddzialywuje na strune pomiarowa zmieniajac jej naprezenie, a tym samym czestotliwosc drgan wlasnych, która mierzona jest przy pomocy znanych pomiarowych ukladów cyfrowych. Wielkosc masy pomiarowej dobrana jest wedlug wzoru:2 81063 4f2Fl£-F5 m =- a w którym poszczególne symbole oznaczaj: m — masa (g) f -czestotliwosc (Hz) Hz-1/sek 1 — dlugosc swobodna struny (cm) S — wstepne naprezenie struny (dyna/cm2); dyna = gcm/sek2 F — przekrój struny (cm2) P -gestosc materialu struny (g/cm3) a — mierzone przyspieszenie (cm/sek2) Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykladzie wykonania na rysunku, który przedstawia schemat urzadzenia do pomiaru przyspieszen. Struna 1 urzadzenia jest wstepnie naprezona i rozpieta pomiedzy elementami korpusu 3. Jeden koniec struny 1 zamocowany jest w znany sposób na przyklad przy pomocy lutowania, bezposrednio w elemencie korpusu 3, a drugi jej koniec zamocowany jest w elemencie'korpusu 3 przy pomocy zespolu napinajacego, który sklada sie z elementu srubowego 8, na którego gwintowanej czesci po drugiej stronie elementu korpusu 3 jest osadzona nakretka 9. Masa pomiarowa 2 jest ulozyskowana w korpusie 3 przy pomocy lozyska liniowego i zwiazana jest ze struna 1 przy pomocy zlacza punktowego utworzonego przez dwa wkrety 10 wkrecone w te mase. Uklad elektryczny do pomiaru czestotliwosci sklada sie z elektromagnesu biernego 4, elektromagnesu czynnego 5, wzmacniacza 6 i cyfrowego miernika 7 czestotliwosci. Pod wplywem swobodnych drgan czesci czynnej wstepnie naprezonej struny 1 w elektromagnesie biernym A powstaja sygnaly elektryczne, które po wzmocnieniu we wzmacniaczu 6 przekazywane sa równolegle do elektromagnesu czynnego 5, który podtrzymuje drgania struny 1 z czestotliwoscia jej drgan swobodnych oraz do cyfrowego miernika 7 czestotliwosci. Zmiana czestotliwosci drgan swobodnych struny 1 nastepuje na skutek dzialania przyspieszenia na mase pomiarowa 2, która w zaleznosci od kierunku jego dzialania powoduje zmniejszenie lub zwiekszenie naprezenia struny 1. Czestotliwosc drgan swobodnych struny 1 jest miara dzialajacego na urzadzenie przyspieszenia. PL PL