RU2120107C1 - Способ измерения температуры вращающихся элементов роторного вибрационного гироскопа - Google Patents
Способ измерения температуры вращающихся элементов роторного вибрационного гироскопа Download PDFInfo
- Publication number
- RU2120107C1 RU2120107C1 SU3115013A RU2120107C1 RU 2120107 C1 RU2120107 C1 RU 2120107C1 SU 3115013 A SU3115013 A SU 3115013A RU 2120107 C1 RU2120107 C1 RU 2120107C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- rotor
- gyroscope
- oscillations
- self
- Prior art date
Links
Landscapes
- Gyroscopes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к годроскопии и может быть использовано в системах инерциального управления подвижных объектов. Цель изобретения - повышение точности измерения температуры. В способе возбуждают автоколебания ротора гидроскопа, измеряют частоту этих автоколебаний и частоту вращения скорости ротора гидроскопа, а значение температуры вращающихся элементов гидроскопа определяют по разности измеренных частот.
Description
Изобретение относится к гироскопии и может быть использовано в системах инерциального управления подвижных объектов.
Известен способ измерения температуры вращающихся элементов гироскопов, заключающийся в измерении сигналов, пропорциональных температуре отдельных элементов, и определении по ним температурного состояния гироскопа.
Недостатком известного способа является низкая точность измерения температуры вращающихся элементов (ротора) и отсутствие выработки интегральной оценки температуры по объему вращающихся элементов.
Целью настоящего изобретения является повышение точности измерения температуры путем выработки ее интегрального значения.
Поставленная цель достигается тем, что в известном способе измерения температуры вращающихся элементов гироскопа дополнительно возбуждают автоколебания ротора гироскопа, измеряют частоту этих автоколебаний и приводной скорости вращения ротора, а значение температуры определяют по формуле
где
to - интегральное по объему ротора значение температуры;
f0 - частота измеренных автоколебаний;
K0, C0, A0 - коэффициент упругости торсионов, полярный и экваториальный моменты инерции ротора при нулевой температуре соответственно;
Ω - скорость вращения ротора;
α - температурный коэффициент линейного расширения ротора и торсионов;
γ - температурный коэффициент модуля упругости торсионов.
где
to - интегральное по объему ротора значение температуры;
f0 - частота измеренных автоколебаний;
K0, C0, A0 - коэффициент упругости торсионов, полярный и экваториальный моменты инерции ротора при нулевой температуре соответственно;
Ω - скорость вращения ротора;
α - температурный коэффициент линейного расширения ротора и торсионов;
γ - температурный коэффициент модуля упругости торсионов.
Сущность изобретения заключается в следующем.
Собственная частота fa автоколебаний ротора имеет вид
где
H = (Jx + Jyk)Ω = CΩ;
A = Jy + 1/2 Jyк;
Z = C/A;
Jx, Jy - полярный и экваториальный моменты инерции наружного кольца;
Jxк, Jyк - полярный и экваториальный моменты инерции внутреннего кольца;
k -коэффициент упругости торсионов ротора;
Ω - - скорость вращения ротора.
где
H = (Jx + Jyk)Ω = CΩ;
A = Jy + 1/2 Jyк;
Z = C/A;
Jx, Jy - полярный и экваториальный моменты инерции наружного кольца;
Jxк, Jyк - полярный и экваториальный моменты инерции внутреннего кольца;
k -коэффициент упругости торсионов ротора;
Ω - - скорость вращения ротора.
С учетом температуры to ротора его параметры примут вид
C = C0(1 + αto)2 ≈ C0(1 + 2αto) ;
A = A0(1 + αto)2 ≈ A0(1 + 2αto) ;
k ≈ K0(1 + 3αto - γto) ;
где C0, A0, K0, - соответствующие параметры при нулевой температуре.
C = C0(1 + αto)2 ≈ C0(1 + 2αto) ;
A = A0(1 + αto)2 ≈ A0(1 + 2αto) ;
k ≈ K0(1 + 3αto - γto) ;
где C0, A0, K0, - соответствующие параметры при нулевой температуре.
Подставляя (2) в (1), получаем:
С точностью до малых второго порядка относительно αto выражение (3) примет вид:
Поскольку для гироскопа обеспечивается условие динамической настройки:
то из (4) получаем
Тогда
где
коэффициент пропорциональности;
Δ = fa - rΩ - разность сравниваемых частот.
С точностью до малых второго порядка относительно αto выражение (3) примет вид:
Поскольку для гироскопа обеспечивается условие динамической настройки:
то из (4) получаем
Тогда
где
коэффициент пропорциональности;
Δ = fa - rΩ - разность сравниваемых частот.
Таким образом, измеряемое значение температуры вращающегося ротора пропорционально разности сравниваемых частот Δ с коэффициентом пропорциональности S.
В результате определение температуры ротора, состоящего из колец и торсионов, производят без каких-либо термодатчиков, поскольку сам ротор выполняет функцию термодатчиков. Показания температуры передается на основание гироскопа бесконтактно. Измерение температуры производят в процессе обычной работы гироскопа в качестве чувствительного элемента инерциальных систем. Точность измерения повышается за счет низкого уровня помех на частоте fa.
Claims (1)
- Способ измерения температуры вращающихся элементов роторного вибрационного гироскопа, заключающийся в измерении сигналов, пропорциональных температуре отдельных элементов, и определении по ним температурного состояния гироскопа, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения температуры путем выработки ее интегрального значения, возбуждают автоколебания ротора гироскопа, измеряют частоту этих автоколебаний и приводной скорости вращения ротора гироскопа, а значение температуры определяют по формуле
где t0 - интегральное по объему ротора значение температуры;
f0 - частота измеренных автоколебаний;
K0, C0, A0 - коэффициент упругости торсионов, полярный и экваториальный моменты инерции ротора при нулевой температуре соответственно;
Ω - скорость вращения ротора;
α - температурный коэффициент линейного расширения ротора и торсионов;
γ - температурный коэффициент модуля упругости торсионов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU3115013 RU2120107C1 (ru) | 1985-05-21 | 1985-05-21 | Способ измерения температуры вращающихся элементов роторного вибрационного гироскопа |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU3115013 RU2120107C1 (ru) | 1985-05-21 | 1985-05-21 | Способ измерения температуры вращающихся элементов роторного вибрационного гироскопа |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2120107C1 true RU2120107C1 (ru) | 1998-10-10 |
Family
ID=20928528
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU3115013 RU2120107C1 (ru) | 1985-05-21 | 1985-05-21 | Способ измерения температуры вращающихся элементов роторного вибрационного гироскопа |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2120107C1 (ru) |
-
1985
- 1985-05-21 RU SU3115013 patent/RU2120107C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Гидродвигатели / Под ред. И.Н.Орлова. -М.: Машиностроение, 1983, с. 81 - 82. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4793195A (en) | Vibrating cylinder gyroscope and method | |
JPH11132771A (ja) | 慣性センサ用の信号処理システム | |
US4457173A (en) | Multifunction sensor using thin film transistor transducers | |
RU2120107C1 (ru) | Способ измерения температуры вращающихся элементов роторного вибрационного гироскопа | |
Bakhtieva et al. | Modulation of damping in the rotor vibratory gyroscopes | |
US2969681A (en) | Gyroscopic apparatus | |
RU2056623C1 (ru) | Способ индикации абсолютной угловой скорости основания | |
Lamprecht | Base motion compensation for a fiber-optic north-seeking gyroscope | |
RU2075730C1 (ru) | Способ индикации абсолютной угловой скорости | |
US3527108A (en) | Zero cross-coupling single axis gyro stabilization system | |
RU2787809C1 (ru) | Датчик угла крена на базе волнового твердотельного гироскопа с металлическим резонатором | |
Watson et al. | Coriolis gyro configuration effects on noise and drift performance | |
RU2062986C1 (ru) | Способ определения крутизны выходной характеристики гироскопа | |
RU2114396C1 (ru) | Способ калибровки датчика угла электростатического гироскопа | |
RU2058530C1 (ru) | Способ измерения абсолютной угловой скорости вращения основания гироскопа и устройство для его осуществления | |
SU1528148A1 (ru) | Способ измерени угловой скорости объекта | |
JPS60162917A (ja) | 多重センサ | |
SU1516818A1 (ru) | Способ диагностировани роторных машин | |
RU2296300C1 (ru) | Интегрирующий микромеханический вибрационный гироскоп | |
RU2296299C1 (ru) | Способ определения направления истинного меридиана наземного транспорта | |
SU1046635A1 (ru) | Способ определени статического дисбаланса динамически настраиваемых гироскопов | |
JPS61181912A (ja) | 方位センサ | |
RU2621642C1 (ru) | Устройство и способ измерения абсолютной угловой скорости | |
SU669292A2 (ru) | Акселерометр | |
SU736035A1 (ru) | Измерительное устройство дл гравиметрических датчиков с нелинейным частотным выходом |