RU2709706C1 - Frequency sensor of linear accelerations - Google Patents

Frequency sensor of linear accelerations Download PDF

Info

Publication number
RU2709706C1
RU2709706C1 RU2019109321A RU2019109321A RU2709706C1 RU 2709706 C1 RU2709706 C1 RU 2709706C1 RU 2019109321 A RU2019109321 A RU 2019109321A RU 2019109321 A RU2019109321 A RU 2019109321A RU 2709706 C1 RU2709706 C1 RU 2709706C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
base
grooves
linear acceleration
attached
parts
Prior art date
Application number
RU2019109321A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Василий Николаевич Перебатов
Анна Владимировна Соколова
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом")
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Технической Физики имени академика Е.И. Забабахина" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИТФ им. академ. Е.И. Забабахина")
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 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом"), Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Технической Физики имени академика Е.И. Забабахина" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИТФ им. академ. Е.И. Забабахина") filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом")
Priority to RU2019109321A priority Critical patent/RU2709706C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2709706C1 publication Critical patent/RU2709706C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08—Measuring 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
    • G01P15/097—Measuring 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 vibratory elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pressure Sensors (AREA)

Abstract

FIELD: measuring equipment.
SUBSTANCE: invention relates to measurement equipment, namely to linear acceleration measuring elements. Essence of invention consists in that base of frequency sensor of linear accelerations is equipped with system of springs of plane-parallel suspension formed by slots made in base on side of attachment of sensor to object, symmetrical slots made on other side of base, and shaped slots, and all slots, divided base into three parts, interconnected by flat springs, wherein one part is located between two other and to it frame is attached, two other parts are attached to object.
EFFECT: high accuracy of measuring and stabilizing parameters of a frequency sensor of linear accelerations while maintaining mass and dimensions of the device.
3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области измерительной техники, а более конкретно к измерительным элементам линейного ускорения.The invention relates to the field of measuring equipment, and more particularly to measuring elements of linear acceleration.

Известен частотный датчик линейных ускорений (патент РФ №2436106, МПК G01P 15/097 (2006.01), опубликовано 10.12.2011), содержащий основание, закрепленный на нем герметичный кожух, рамочный корпус, внутри которого размещены инерционный груз, соединенный через упругий подвес с рамочным корпусом, балочный резонатор, соединенный с одной стороны с инерционным грузом, а с другой стороны с рамочным корпусом, систему возбуждения и съема сигнала, расположенную на основании, в котором выполнены пазы, образующие плоские пружины.A known linear acceleration sensor (RF patent No. 2436106, IPC G01P 15/097 (2006.01), published December 10, 2011) containing a base, a sealed casing fixed to it, a frame case, inside which an inertial load is placed, connected through an elastic suspension to a frame housing, a beam resonator connected on the one hand with an inertial load, and on the other hand with a frame housing, a system of excitation and signal collection, located on the base, in which the grooves forming flat springs are made.

Пазы разделяют основание на две составные части, причем одна часть выступами прикреплена к рамочному корпусу, а другая - к объекту.The grooves divide the base into two component parts, with one part protruding from the frame body and the other to the object.

Известен датчик наиболее близкий по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому, выбранный в качестве прототипа - это датчик линейных ускорений (патент РФ №2 650 715, МПК G01P 15/097 (2006.01), опубликовано 17.04.2018), содержащий основание, закрепленный на нем герметичный кожух, рамочный корпус, внутри которого размещены инерционная масса (инерционный груз), соединенная через упругий подвес с рамочным корпусом, стержневой (балочный) резонатор, соединенный с одной стороны с инерционной массой, а с другой стороны с рамочным корпусом, систему возбуждения и съема сигнала, систему компенсации фона выходного сигнала, а в основании выполнены образующие плоские пружины фигурные пазы, заполненные демпфирующим материалом.A known sensor closest in technical essence and the achieved result to the claimed one, selected as a prototype, is a linear acceleration sensor (RF patent №2 650 715, IPC G01P 15/097 (2006.01), published 04.17.2018), containing a base mounted on it has a sealed casing, a frame case, inside which an inertial mass (inertial load) is placed, connected through an elastic suspension to a frame case, a rod (beam) resonator connected on one side to the inertial mass, and on the other hand to the frame case, excitation and removal of the signal, a system for compensating the background of the output signal, and at the base there are made figured grooves forming flat springs filled with damping material.

Пазы разделяют основание на две составные части, соединенные между собой плоскими пружинами, причем одна часть выступами прикреплена к рамочному корпусу, а другая - к объекту.The grooves divide the base into two component parts interconnected by flat springs, with one part protruding from the frame body and the other to the object.

Известный датчик, так же как и предыдущий аналог позволяет с высокой точностью преобразовывать ускорение в частотный выходной сигнал.The known sensor, like the previous analogue, allows with high accuracy to convert acceleration into a frequency output signal.

Общим недостатком рассмотренных аналогов является то, что они не обеспечивают устойчивого подавления колебаний системы, что приводит к увеличению погрешности выходного сигнала частотного датчика при воздействии вибрационных нагрузок.A common disadvantage of the considered analogues is that they do not provide stable suppression of system oscillations, which leads to an increase in the error of the output signal of the frequency sensor when exposed to vibrational loads.

Задача предлагаемого изобретения - увеличение надежности работы, точности измерения и стабильности параметров частотного датчика линейных ускорений при воздействии вибрационной нагрузки.The objective of the invention is to increase the reliability, measurement accuracy and stability of the parameters of the frequency sensor of linear accelerations when exposed to vibrational loads.

Технический результат, достигнутый при осуществлении предлагаемого изобретения, заключается в уменьшении погрешности выходного сигнала частотного датчика линейных ускорений при воздействии вибрационной нагрузки путем изменения конфигурации основания, что приводит к увеличению надежности работы, точности измерения и стабильности параметров частотного датчика линейных ускорений, при сохранении массы и габаритов прибора.The technical result achieved by the implementation of the present invention is to reduce the error of the output signal of the frequency sensor of linear accelerations when exposed to vibrational loads by changing the configuration of the base, which leads to an increase in reliability, measurement accuracy and stability of the parameters of the frequency sensor of linear accelerations, while maintaining weight and dimensions instrument.

Указанный технический результат достигается тем, что в частотном датчике линейных ускорений, содержащем основание, закрепленный на нем герметичный кожух, рамочный корпус, внутри которого размещены инерционная масса, соединенная через упругий подвес с рамочным корпусом, стержневой резонатор, соединенный с одной стороны с инерционной массой, а с другой стороны с рамочным корпусом, систему возбуждения и съема сигнала, систему компенсации фона выходного сигнала, а в основании выполнены образующие плоские пружины фигурные пазы, заполненные демпфирующим материалом, согласно изобретению, основание снабжено системой пружин плоскопараллельного подвеса, образованной пазами, выполненными в основании со стороны крепления датчика к объекту, симметричными пазами, выполненными с другой стороны основания и фигурными пазами, а все пазы, разделяют основание на три части, соединенные между собой плоскими пружинами, причем одна часть расположена между двумя другими и к ней крепится рамочный корпус, две другие части крепятся к объекту.The specified technical result is achieved by the fact that in the frequency linear acceleration sensor containing a base, a sealed casing fixed to it, a frame body, inside which an inertial mass is placed, connected through an elastic suspension to the frame body, a rod resonator connected on one side to the inertial mass, and on the other hand with a frame case, a system of excitation and removal of a signal, a system for compensating the background of the output signal, and at the base there are made figured grooves forming flat springs filled the damping material according to the invention, the base is equipped with a system of springs of plane-parallel suspension formed by grooves made in the base from the side of the sensor to the object, symmetrical grooves made on the other side of the base and curly grooves, and all the grooves divide the base into three parts connected between a flat spring, and one part is located between two others and the frame body is attached to it, the other two parts are attached to the object.

Снабжение основания системой пружин плоскопараллельного подвеса, образованной пазами, симметричными пазами и фигурными пазами, разделяющих основание на три части, крепление рамочного корпуса к одной части основания, расположенного между двумя другими, которые крепятся к объекту позволяет обеспечить большую жесткость конструкции частотного датчика линейных ускорений, увеличить надежность работы, точность измерения и стабильность параметров частотного датчика линейных ускорений, при сохранении массы и габаритов прибора. Заполнение фигурных пазов, демпфирующим материалом позволяет основанию выполнять роль амортизирующей опоры, что обеспечивает уменьшение действия вибрации объекта на работу частотного датчика, что в свою очередь обеспечивает увеличение точности преобразования линейного ускорения при внешних воздействиях, уменьшение дополнительной погрешности устройства.Providing the base with a system of springs of a plane-parallel suspension formed by grooves, symmetrical grooves and figured grooves dividing the base into three parts, fixing the frame case to one part of the base located between the other two that are attached to the object allows for greater rigidity of the design of the frequency linear acceleration sensor, increase reliability, measurement accuracy and stability of the parameters of the frequency sensor of linear accelerations, while maintaining the mass and dimensions of the device. Filling the figured grooves with damping material allows the base to play the role of a shock absorbing support, which reduces the effect of vibration of the object on the frequency sensor, which in turn provides an increase in the accuracy of conversion of linear acceleration under external influences, and reduces the additional error of the device.

Кроме того, также для уменьшения погрешности выходного сигнала частотного датчика линейных ускорений при воздействии вибрационной нагрузки и сохранения габаритов и массы две части основания выполнены в виде двух неподвижных вертикальных стоек, крепящихся к объекту, между которыми расположена другая часть основания, выполненная в виде подвижной Т-образной стойки с выступами, на которых крепится рамочный корпус.In addition, also to reduce the error of the output signal of the frequency sensor of linear accelerations when exposed to vibrational loads and to preserve dimensions and mass, the two parts of the base are made in the form of two stationary vertical posts attached to the object, between which the other part of the base, made in the form of a movable T- shaped rack with protrusions on which the frame case is mounted.

Для обеспечения надежности работы и увеличения точности частотного датчика линейных ускорений в условиях вибрационных воздействий в качестве демпфирующего материала используют компаунд КТ-102М.To ensure reliable operation and increase the accuracy of the linear acceleration frequency sensor under vibrational conditions, the KT-102M compound is used as a damping material.

Наличие в заявляемом изобретении признаков, отличающих его от прототипа, позволяет считать его соответствующим условию "новизна".The presence in the claimed invention features that distinguish it from the prototype, allows us to consider it appropriate to the condition of "novelty."

Новые признаки, которые содержит отличительная часть формулы изобретения, не выявлены в технических решениях аналогичного назначения и в технических решениях смежных областей техники. На этом основании можно сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию "изобретательский уровень".New features that contain a distinctive part of the claims are not identified in the technical solutions for a similar purpose and in the technical solutions of related fields of technology. On this basis, we can conclude that the claimed invention meets the condition of "inventive step".

Изобретение иллюстрируется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 представлена конструкция предлагаемого частотного датчика линейных ускорений.In FIG. 1 shows the design of the proposed frequency linear acceleration sensor.

На фиг. 2 представлено основание частотного датчика линейных ускорений.In FIG. 2 shows the base of the linear acceleration frequency sensor.

На фиг. 3 представлен разрез А-А на фиг. 1 частотного датчика линейных ускорений.In FIG. 3 shows a section AA in FIG. 1 frequency linear acceleration sensor.

На фиг. 4 представлена обратная сторона конструкции предлагаемого частотного датчика линейных ускорений.In FIG. 4 shows the reverse side of the design of the proposed frequency linear acceleration sensor.

Частотный датчик линейных ускорений содержит прямоугольный рамочный корпус 1, в центральном отверстии которого размещены инерционная масса 2, соединенная с рамочным корпусом 1 с двух противоположных сторон через упругий подвес, выполненный в виде плоскопараллельных пружин 3, стержневой резонатор 4, соединенный с одной стороны с инерционной массой 2, а с другой стороны с рамочным корпусом 1, систему возбуждения и съема сигнала, состоящую из электромагнита возбуждения колебаний 5, электромагнита съема колебаний 6, между которыми расположен стержневой резонатор 4, и автогенератора 7. (фиг. 1).The linear acceleration frequency sensor contains a rectangular frame housing 1, in the central opening of which an inertial mass 2 is placed, connected to the frame housing 1 from two opposite sides through an elastic suspension made in the form of plane-parallel springs 3, a rod resonator 4 connected to the inertial mass on one side 2, and on the other hand with a frame case 1, a system for exciting and picking up a signal, consisting of an electromagnet for exciting vibrations 5, an electromagnet for picking up vibrations 6, between which is located erzhnevoy resonator 4 and 7. The oscillator (FIG. 1).

Предлагаемый датчик снабжен основанием 8 прямоугольной формы, в котором выполнены: два фигурных паза 9 и 10, заполненные демпфирующим материалом, два симметричных паза 11, расположенные с одной стороны основания 8 и пазы 12 и 13, расположенные с противоположной стороны основания 8.The proposed sensor is equipped with a rectangular base 8, in which are made: two curly grooves 9 and 10 filled with damping material, two symmetrical grooves 11 located on one side of the base 8 and grooves 12 and 13 located on the opposite side of the base 8.

Фигурные пазы 9 и 10 расположены зеркально относительно центральной продольной оси. Каждый фигурный паз 9 и 10 содержит центральную часть, расположенную параллельно центральной продольной оси. На концах центральной части расположены верхняя и нижняя перпендикулярные части, обращенные к центральной продольной оси. Причем верхняя перпендикулярная часть имеет ответвление к краю основания 8, равное примерно одной трети от общей длины верхней перпендикулярной части.Figured grooves 9 and 10 are located mirror-image relative to the central longitudinal axis. Each curly groove 9 and 10 comprises a central part parallel to the central longitudinal axis. At the ends of the central part are the upper and lower perpendicular parts facing the central longitudinal axis. Moreover, the upper perpendicular part has a branch to the edge of the base 8, equal to about one third of the total length of the upper perpendicular part.

Нижняя перпендикулярная часть фигурных пазов 9 и 10 с пазом 13 с одной стороны и пазом 12 с другой стороны образует две пары плоских пружин 14 и 15. Верхняя перпендикулярная часть фигурных пазов 9 и 10 с пазами 11 составляет третью пару пружин 16. Три пары плоских пружин 14, 15 и 16 параллельны друг другу и образуют собой систему пружин плоскопараллельного подвеса (фиг. 2).The lower perpendicular part of the curly grooves 9 and 10 with the groove 13 on one side and the groove 12 on the other hand forms two pairs of flat springs 14 and 15. The upper perpendicular part of the curly grooves 9 and 10 with the grooves 11 makes up the third pair of springs 16. Three pairs of flat springs 14, 15 and 16 are parallel to each other and form a system of springs of plane-parallel suspension (Fig. 2).

Фигурные пазы 9 и 10, симметричные пазы 11 и пазы 12, 13 разделяют основание 8 на три части, выполненные в виде двух неподвижных вертикальных стоек 17 и 18, и в виде расположенной между ними подвижной Т-образной стойки 19. В горизонтальной части подвижной Т-образной стойки 19, расположенной выше верхних перпендикулярных частей фигурных пазов 9 и 10, имеются выступы 20, на которых крепится рамочный корпус 1. Вертикальная часть подвижной Т-образной стойки 19 образована центральными частями фигурных пазов 9 и 10, расположена между двумя неподвижными вертикальными стойками 17 и 18, которые соединяются с ней с помощью плоских пружин 14, 15 плоскопараллельного подвеса.Figured grooves 9 and 10, symmetrical grooves 11 and grooves 12, 13 divide the base 8 into three parts, made in the form of two stationary vertical posts 17 and 18, and in the form of a movable T-shaped rack 19 located between them. In the horizontal part of the movable T -shaped rack 19, located above the upper perpendicular parts of the figured grooves 9 and 10, there are protrusions 20 on which the frame body 1 is mounted. The vertical part of the movable T-shaped rack 19 is formed by the central parts of the figured grooves 9 and 10, located between two stationary vertical by the struts 17 and 18, which are connected to it by means of plane springs 14, 15 of a plane-parallel suspension.

Система пружин 14, 15 и 16 плоскопараллельного подвеса обеспечивает развязку мест крепления стержневого резонатора 4 на выступах 20 от двух неподвижных вертикальных стоек 17 и 18, соединяющихся с объектом 21, создает независимое движение рамочного корпуса 1 от объекта 21, тем самым обеспечивается уменьшение передачи механических возмущений от объекта 21 к стержневому резонатору 4 (фиг. 2, 3).The system of springs 14, 15 and 16 of a plane-parallel suspension provides isolation of the attachment points of the rod resonator 4 on the protrusions 20 from two stationary vertical posts 17 and 18 connected to the object 21, which creates an independent movement of the frame case 1 from the object 21, thereby reducing the transmission of mechanical disturbances from the object 21 to the rod resonator 4 (Fig. 2, 3).

На подвижной Т-образной стойке 19 и двух неподвижных вертикальных стойках 17 и 18 с противоположной стороны от места крепления рамочного корпуса 1, под верхними перпендикулярными частями фигурных пазов 9 и 10 расположен кронштейн 22, предназначенный для крепления системы компенсации фона выходного сигнала, состоящей из двух поляризованных электромагнитов 23, закрепленных с зазором напротив друг друга. Для защиты внутренних компонентов от внешних механических воздействий частотный датчик линейных ускорений содержит герметичный кожух 24, закрепленный на основании 8 (фиг. 3, 4).On the movable T-shaped rack 19 and two stationary vertical racks 17 and 18 on the opposite side from the mounting point of the frame body 1, under the upper perpendicular parts of the curly grooves 9 and 10, an arm 22 is provided for attaching a background compensation system for the output signal, consisting of two polarized electromagnets 23 fixed with a gap opposite each other. To protect internal components from external mechanical influences, the frequency linear acceleration sensor contains a sealed casing 24, mounted on the base 8 (Fig. 3, 4).

Один из электромагнитов 23 и электромагнит возбуждения колебаний 5 подключены параллельно, а второй электромагнит 23 и электромагнит съема колебаний 6 подключены последовательно.One of the electromagnets 23 and the oscillation excitation electromagnet 5 are connected in parallel, and the second electromagnet 23 and the oscillation removal electromagnet 6 are connected in series.

В качестве демпфирующего материала, заполняющего фигурные пазы 9 и 10, используется компаунд КТ-102М, который гасит резонансные колебания рамочного корпуса 1, вследствие чего уменьшается погрешность выходного сигнала частотного датчика линейных ускорений при воздействии вибрационной нагрузки, а также обеспечивается надежность работы прибора.As a damping material filling the curly grooves 9 and 10, the KT-102M compound is used, which damps the resonant vibrations of the frame housing 1, as a result of which the error in the output signal of the linear acceleration frequency sensor under the influence of vibration load is reduced, and the reliability of the device is ensured.

В основе принципа действия устройства лежит преобразование механических колебаний стержневого резонатора 4 в электрические с помощью системы электромагнитов.The principle of the device’s operation is the conversion of mechanical vibrations of the rod resonator 4 into electrical ones using a system of electromagnets.

При движении устройства с линейным ускорением в направлении оси чувствительности (ось Y, фиг. 1), на инерционную массу 2 будет действовать сила инерции, которая приведет к перемещению инерционной массы 2 в сторону, противоположную действию ускорения, что в свою очередь вызовет растяжение или сжатие стержневого резонатор 4. Такое растяжение или сжатие изменит резонансную частоту колебаний стержневого резонатора 4. При растяжении резонатора 4, его резонансная частота увеличится, при сжатии - уменьшится. По величине изменения резонансной частоты, являющейся выходным сигналом, судят о величине линейного ускорения устройства.When the device is moving with linear acceleration in the direction of the sensitivity axis (Y axis, Fig. 1), the inertial mass 2 will be affected by the inertia force, which will cause the inertial mass 2 to move in the opposite direction to the acceleration, which in turn will cause tension or compression rod resonator 4. Such stretching or compression will change the resonant frequency of oscillations of the rod resonator 4. When stretching the resonator 4, its resonant frequency will increase, while compressing it will decrease. The magnitude of the change in the resonant frequency, which is the output signal, judges the magnitude of the linear acceleration of the device.

Измерение резонансной частоты колебаний резонатора 4 выполняет система возбуждения и съема сигнала колебаний резонатора 4. На электромагнит возбуждения колебаний 5 с выхода автогенератора 7 подается переменное напряжение, которое приводит к возникновению переменного магнитного потока, который вызовет колебания резонатора 4 на его собственной резонансной частоте. Колебания стержневого резонатора 4 приведут к переменному изменению магнитного зазора электромагнита съема колебаний 6, что приведет к наведению ЭДС в электромагните съема колебаний 6. Значение наводимой ЭДС будет пропорционально амплитуде и частоте колебаний стержневого резонатора 4. ЭДС, наводимая в электромагните съема колебаний 6, подается на вход автогенератора 7, который подбирает частоту переменного напряжения, вновь подаваемого на электромагнит возбуждения колебаний 5, таким образом, чтобы амплитуда ЭДС, которая наводится в электромагните съема колебаний 6, была максимальной (то есть стержневой резонатор 4 совершал колебания на своей резонансной частоте). По этой максимальной частоте определяют резонансную частоту колебаний стержневого резонатора 4.The resonance frequency of oscillations of the resonator 4 is measured by the excitation and acquisition system of the oscillator of the resonator 4. An alternating voltage is applied to the oscillation excitation electromagnet 5 from the output of the oscillator 7, which leads to the appearance of an alternating magnetic flux that will cause the resonator 4 to oscillate at its own resonant frequency. Oscillations of the rod resonator 4 will lead to a variable change in the magnetic gap of the electromagnetic oscillation pickup 6, which will lead to the induction of the EMF in the electromagnet for oscillation 6. The value of the induced EMF will be proportional to the amplitude and frequency of oscillations of the rod resonator 4. The EMF induced in the electromagnet for oscillation 6 is fed to the input of the oscillator 7, which selects the frequency of the alternating voltage again supplied to the oscillation excitation electromagnet 5, so that the amplitude of the EMF, which is induced in the electric romagnite detachably oscillation 6 was maximum (i.e., the resonator rod 4 oscillates at its resonant frequency). From this maximum frequency, the resonant frequency of oscillations of the rod resonator 4 is determined.

Для уменьшения постоянной составляющей выходного сигнала устройства на частотах, отличных от резонансной, и частичной компенсации температурного изменения характеристик электромагнитов 5 и 6 в конструкции устройства применена система компенсации фона выходного сигнала, состоящая из двух электромагнитов 23 и располагающаяся в кронштейне 22.To reduce the constant component of the output signal of the device at frequencies other than the resonant one and partially compensate for the temperature change in the characteristics of the electromagnets 5 and 6, the device uses a background compensation system for the output signal, consisting of two electromagnets 23 and located in the bracket 22.

При действии вибрационной нагрузки две неподвижные вертикальные стойки 17 и 18 и подвижная Т-образная стойка 19, соединенные плоскими пружинами 14, 15 и 16, обеспечивают развязку рамочного корпуса 1 от объекта 21. Крепление двух неподвижных вертикальных стоек 17 и 18 к объекту 21, обеспечивающее большую жесткость конструкции частотного датчика линейных ускорений, и заполнение фигурных пазов 9 и 10 демпфирующим материалом обеспечивают амортизацию рамочного корпуса 1, тем самым достигается уменьшение влияния вибрационного воздействия на инерционную массу 2 и стержневой резонатор 4 и погрешности измерения частотного датчика линейных ускорений.Under the action of vibrational load, two stationary vertical posts 17 and 18 and a movable T-shaped rack 19 connected by flat springs 14, 15 and 16 provide isolation of the frame housing 1 from the object 21. Fastening two stationary vertical posts 17 and 18 to the object 21, providing the greater rigidity of the design of the frequency sensor of linear accelerations, and the filling of the curly grooves 9 and 10 with damping material provides amortization of the frame housing 1, thereby reducing the impact of vibration on the inertial mass 2 and rod resonator 4 and measurement errors of the frequency sensor of linear accelerations.

Выполнение основания 8, состоящего из трех частей в виде: двух неподвижных стоек вертикальных 17 и 18, крепящихся непосредственно к объекту 21, и расположенной между ними подвижной Т-образной стойки 19, соединенными между собой пружинами 14, 15, 16 плоскопараллельного подвеса обеспечивает надежность работы и увеличение точности частотного датчика линейных ускорений в условиях вибрационных воздействий при сохранении его габаритов и массы.The implementation of the base 8, consisting of three parts in the form of: two stationary vertical posts 17 and 18, attached directly to the object 21, and a movable T-shaped rack 19 located between them, interconnected by springs 14, 15, 16 of a plane-parallel suspension ensures reliable operation and increasing the accuracy of the frequency sensor of linear accelerations under conditions of vibrational effects while maintaining its dimensions and mass.

Таким образом, предлагаемое устройство представляет собой частотный датчик линейных ускорений, который позволяет измерять величину действующего линейного ускорения в направлении оси Y, и по сравнению с аналогами, обеспечивает уменьшение погрешности выходного сигнала и стабильности параметров при действии вибрационной нагрузки за счет изменения конструкции основания, которое выполняет роль амортизирующей опоры для рамочного корпуса, что обеспечивает уменьшение действия вибрации, так как основание является демпфирующим устройством, увеличение добротности колебательной системы и точности частотного датчика линейных ускорений, которая достигается путем уменьшения чувствительности к вибрационному ускорению.Thus, the proposed device is a frequency linear acceleration sensor, which allows you to measure the magnitude of the effective linear acceleration in the direction of the Y axis, and in comparison with analogs, reduces the error of the output signal and stability of the parameters under the action of the vibration load due to changes in the design of the base, which performs the role of the shock absorbing support for the frame case, which ensures a reduction in the effect of vibration, since the base is a damping device, an increase in the quality factor of the oscillatory system and the accuracy of the frequency sensor of linear accelerations, which is achieved by reducing the sensitivity to vibrational acceleration.

Представленные данные свидетельствуют о выполнении при использовании заявляемого изобретения следующей совокупности условий:The data presented indicate the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed invention:

- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в измерительной технике для измерений линейного ускорения;- a tool embodying the claimed invention in its implementation, is intended for use in measuring technique for measuring linear acceleration;

- для заявленного устройства в том виде, в котором оно охарактеризовано в независимом пункте формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления;- for the claimed device in the form in which it is described in the independent claim, the possibility of its implementation is confirmed;

- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить повышение точности и надежности измерения линейного ускорения.- a tool embodying the claimed invention in its implementation is capable of improving the accuracy and reliability of measuring linear acceleration.

Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию "промышленная применимость".Therefore, the claimed invention meets the condition of "industrial applicability".

Claims (3)

1. Частотный датчик линейных ускорений, содержащий основание, закрепленный на нем герметичный кожух, рамочный корпус, внутри которого размещены инерционная масса, соединенная через упругий подвес с рамочным корпусом, стержневой резонатор, соединенный с одной стороны с инерционной массой, а с другой стороны с рамочным корпусом, систему возбуждения и съема сигнала, систему компенсации фона выходного сигнала, а в основании выполнены образующие плоские пружины фигурные пазы, заполненные демпфирующим материалом, отличающийся тем, что основание снабжено системой пружин плоскопараллельного подвеса, образованной пазами, выполненными в основании со стороны крепления датчика к объекту, симметричными пазами, выполненными с другой стороны основания, и фигурными пазами, а все пазы разделяют основание на три части, соединенные между собой плоскими пружинами, причем одна часть расположена между двумя другими и к ней крепится рамочный корпус, две другие части крепятся к объекту.1. A frequency linear acceleration sensor containing a base, a sealed casing fixed to it, a frame case, inside which an inertial mass is placed, connected through an elastic suspension to the frame case, a rod resonator connected on the one hand to the inertial mass, and on the other hand to the frame housing, a system of excitation and removal of the signal, a system for compensating the background of the output signal, and at the base there are made figured grooves forming flat springs filled with damping material, characterized in that the base It is equipped with a system of springs of plane-parallel suspension formed by grooves made in the base on the side of the sensor mounting to the object, symmetrical grooves made on the other side of the base, and curly grooves, and all grooves divide the base into three parts connected by flat springs, one of which the part is located between two others and the frame case is attached to it, the other two parts are attached to the object. 2. Частотный датчик линейных ускорений по п. 1, отличающийся тем, что две части основания выполнены в виде двух неподвижных вертикальных стоек, крепящихся к объекту, между которыми расположена другая часть основания, выполненная в виде подвижной Т-образной стойки с выступами, на которых крепится рамочный корпус.2. The frequency linear acceleration sensor according to claim 1, characterized in that the two parts of the base are made in the form of two stationary vertical posts attached to the object, between which the other part of the base is located, made in the form of a movable T-shaped rack with protrusions on which the frame case is attached. 3. Частотный датчик линейных ускорений по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в качестве демпфирующего материала, заполняющего фигурные пазы, используется компаунд КТ-102М.3. The frequency linear acceleration sensor according to claim 1 or 2, characterized in that the KT-102M compound is used as the damping material filling the curly grooves.
RU2019109321A 2019-03-29 2019-03-29 Frequency sensor of linear accelerations RU2709706C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019109321A RU2709706C1 (en) 2019-03-29 2019-03-29 Frequency sensor of linear accelerations

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019109321A RU2709706C1 (en) 2019-03-29 2019-03-29 Frequency sensor of linear accelerations

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2709706C1 true RU2709706C1 (en) 2019-12-19

Family

ID=69006644

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019109321A RU2709706C1 (en) 2019-03-29 2019-03-29 Frequency sensor of linear accelerations

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2709706C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU670896A1 (en) * 1978-01-25 1979-06-30 Предприятие П/Я А-1891 Linear accelerometer
SU1781614A1 (en) * 1990-06-22 1992-12-15 Azerb Polt I Im Ch Ildryma Linear accelerometer
EP1703288A1 (en) * 2005-03-16 2006-09-20 Delphi Technologies, Inc. Linear accelerometer
CN105259370A (en) * 2015-11-02 2016-01-20 西北工业大学 Angular acceleration measuring device based on MEMS linear accelerometer
RU2650715C1 (en) * 2016-11-28 2018-04-17 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Linear accelerator sensor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU670896A1 (en) * 1978-01-25 1979-06-30 Предприятие П/Я А-1891 Linear accelerometer
SU1781614A1 (en) * 1990-06-22 1992-12-15 Azerb Polt I Im Ch Ildryma Linear accelerometer
EP1703288A1 (en) * 2005-03-16 2006-09-20 Delphi Technologies, Inc. Linear accelerometer
CN105259370A (en) * 2015-11-02 2016-01-20 西北工业大学 Angular acceleration measuring device based on MEMS linear accelerometer
RU2650715C1 (en) * 2016-11-28 2018-04-17 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Linear accelerator sensor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8616054B2 (en) High-resolution digital seismic and gravity sensor and method
EP3835796B1 (en) Resonator electrode configuration to avoid capacitive feedthrough for vibrating beam accelerometers
JPH0579929B2 (en)
RU2253138C1 (en) Gravimeter
JPH0565806B2 (en)
RU2709706C1 (en) Frequency sensor of linear accelerations
US3303705A (en) Attitude compensated electromechanical oscillator
RU2650715C1 (en) Linear accelerator sensor
RU2436106C2 (en) Linear acceleration frequency transducer
US4383585A (en) Weighing device with a vibrating string
RU160952U1 (en) RESONATOR MICROMECHANICAL ACCELEROMETER
JPS63212823A (en) Weighing instrument
JPH0454912B2 (en)
RU137124U1 (en) LINEAR ACCELERATION FREQUENCY SENSOR
RU180986U1 (en) Vibration linear acceleration sensor
SU726481A1 (en) Acceleration sensor
RU133315U1 (en) SENSITIVE ELEMENT OF A MICROMECHANICAL ACCELEROMETER
RU2550160C2 (en) Apparatus for suspending block of sensitive elements of inertial navigation system based on solid-state fibre gyroscopes
RU142011U1 (en) FREQUENCY MICROMECHANICAL ACCELEROMETER
RU2007103573A (en) METHOD OF GRAVIMETRIC MEASUREMENTS AND STRING GRAVIMETER
RU2749873C1 (en) Piezoelectric stand
RU2758892C1 (en) Compensation pendulum accelerometer
RU136584U1 (en) RESONANT MICROMECHANICAL ACCELEROMETER
RU155338U1 (en) RESONANT MICROMECHANICAL ACCELEROMETER
US3307410A (en) Accelerometer