SU1091077A1 - Угловой пьезорезонансный акселерометр - Google Patents

Abstract

УГЛОВОЙ ПЬЕЗОРЕЗОНАНСНЫЙ АКСЕЛЕРОМЕТР, содержащий установленные в корпусе упругие элементы, элементы предварительного поджатй  и цилиндрические силопередающие элементы , между которыми установлены пьезорезонаторы, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью расширени  диапазона измерений, в корпусе между упругими элементами установлен ротор, внутри которого соосно и жестко закреплены два пьезорезонатора, выполненных в виде дисков, а цилиндрические силопередающие элементы установлены в корпусе с возможностью С2 € свободного вращени .

Description

t Изобретение относитс  к измерен параметров движени , в частности к угловым низкочастотным акселеромет рам с вибрационно-частотным первич ным измерительным преобразователем пьезорезонансного типа. Известны измерители угловых уск рений струнного типа, имеющие отнэ сительно низкие диапазон измерений и надежность, обусловленные ограни чением по прочности струнЩ)1х элеме тов СПНаиболее близким к. предлагаемому акселерометру по технической сущнос ти и достигаемым результатам  вл ет с  устройство, содержащее установле ные в корпусе упругие элементы, эле менты предварительного поджати  и цилиндрические силопередающие элементы , между которьми установлены пьезорезонаторы. Усилие раст жени сжати  пьезорезонаторов передаетс  от инерционных масс посредством цилиндрических силопереданицих элементов 112. Недостатком устройства  вл етс  ограниченный диапазон измерени , обусловленный прочностью пьезорезонаторов при перегрузках Цель изобретени  - расширение .ДШ , , -- 1-х-л «, ли ширени  ..ди пазона измерени  угловых ускорений. она измерени  угловых ускорений. Указанна  цель достигаетс  тем, что в угловом пьезорезонансном аксел рометре, содержащем установленные в корпусе упругие элементы, элементы предварительного поджати  и цилиндрические силопередающие элементы , между которыми установлены пьезо резонаторы, в корпусе между упругими элементами установлен ротор, внутри которого соосно с осью вращени  жестко закреплены два выполненных в виде дисков пьезорезонатора , а цилиндрические силопередающие элементы установлены в корпусе с воз можностью свободного вращени . На фиг. 1 представлена упрощен на  конструктивна  схема акселерометра; на фиг. 2 - кинематическа  схема чувствительного элемента ак селерометра; на фиг. 3-5 - три состо ни  точек контакта резонатоторов с сипопередающими элементами. Угловой пьезорезонансньй акселерометр содержит корпус 1с установленным в нем ротором 2. Пьезорезонаторы 3 и 4 жестко закреплены внутри ротора 2 соосно с осью его вра1077 щени . Ротор 2 установлен между упругими элементами 5, создающими возвратный момент к измер емым угловым ускорени м. Цилиндрические силопередающие элементы 6 и 7 установлены в корпусе 1 с возможностью свободного вращени  относительно их осей симметрии таким образом, чтобы их боковые стенки пересекали друг друга в специально выполненных пазах. Между элементами 6 и 7 жестко зажаты резонаторы 3 и 4. Первый 8 и второй 9 элементы предварительного поджати  фиксируют центры вращени  цилиндрических сипопередающих элементов 6 и 7 относительно корпуса 1. Акселерометр закрыт крьппкой (не показана ). Кроме этого, устройство содержит раму ротора 10 с диэлектрическими держател ми 11, в которых выполнены электрические выводы 12. Ротор 2 зафиксирован по центру ак|селерометра с помощью собственных опор (не показаны), опиран цихс  на фиксирующие планки t3. Цилиндрические силопередакицие элементы 6 и 7 выполнены в виде корпусов 14, в центрах осей симметрии которых установлены шарикоподшипники 15. Фиксируюлены шарикоподшипники 15. Фиксирующие планки 13 закреплены на корпусе тптлхч .-- -t -1 с помощью винтов 16. Рабочие положени  упругих элементов 5 измен ютс помощью регулировочных винтов i -iiiuiA оиитил 17. Перемещени  элементов 8 и 9 предварительного поджати  осуществл ютс  эксцентричньми винтами 18. Конструкци  обеспечивает посто нное усилие поджати  пьезорезонаторов. Угловой пьезорезонансный акселеометр работает следующим образом. При наличии угловых ускорений отор 2 в силу собственной инерционости поворачиваетс  на угол А фиг. 2). На этот же угол перемещают  резонаторы 3 и. 4, поворачивающие лементы 6 и 7 на углы ф, , в резульате чего измен ютс  углы приложени  силий, передаваемых через элементы и 7 на пьезореэонаторы 3 и 4 по отошению к ос м Z элементов 3 и 4, Крут щий момент ротора 2 опреде етс  его собственным моментом инери и жесткостью пружин 5. На фиг. 3-5 показаны три состо ни  чек контакта элементов 3 и 4 (Д и с силопередающими элементами 6 7. При отсутствии ускорений (фиг. 3) угол между осью Z и осью приложени  усили  к элементам 3 и 4 равен у, , что соответствует начальным частотам генерации .При наличии положительного вектора углового ускорени  (фиг. 4) ротор 2 поворачиваетс  на угол + д Y обес печива  поворот резонаторов 3 и 4 и изменение резонансных частот на +u. . При этом точки А,Д,В,С по-прежнему наход тс  на одной пр мой , а рассто ние между ними остаетс  неизменным. Аналогичным образом осуществл етс поворот ротора 2 при отрицательном векторе углового ускорени  (фиг. 5). Угол поворота ротора 2 ограничен в реальной конструкции (фиг. 1) с

10

Фиг. 1 помощью выступов на корпусе 1. После упора ротора 2 о выцтупы (в случае превьшени  угловыми ускорени ми диапазона измерений) чувствительности резонаторов 3 и 4 к угловым ускорени м станов тс  нулевыми. Вращение элементов 6 и 7 ограничено с помощью их собственных пазов, что эффективно защищает элементы 3 и 4 от разрушени  в диапазоне угловых перегрузок. Предлагаема  конструкци  углового пьёзорезонансного акселерометра благодар  посто нному сжимающему напр жению в резонаторах во всем диапазоне измер емых угловых ускорений позвол ет повысить диапазон измерени  и надежности работы устройства в це- ; лом в т желых уровн х угловых вибраций и перегрузок.

Фг/г.д

Фг/г.4

J.

/,

фиг. 5

Claims (1)

1. УГЛОВОЙ ПЬЕЗОРЕЗОНАНСНЫЙ АКСЕЛЕРОМЕТР, содержащий установленные в корпусе’ упругие элементы, элементы предварительного поджатия и цилиндрические силопередающие элементы, между которыми установлены пьезорезонаторы, отличающий с я тем, что, с целью расширения диапазона измерений, в корпусе между упругими элементами установлен ротор, внутри которого соосно и жестко закреплены два пьезорезонатора, выполненных в виде дисков, а цилиндрические силопередающие элементы установлены в корпусе с возможностью свободного вращения. <g ω а (И).