SU1500947A1

SU1500947A1 - Гидродинамический позиционный акселерометр

Info

Publication number: SU1500947A1
Application number: SU874375029A
Authority: SU
Inventors: Василий Иванович Брихара; Иван Иванович Бутко
Original assignee: Ростовское высшее военное командно-инженерное училище ракетных войск им.М.И.Неделина
Priority date: 1987-12-08
Filing date: 1987-12-08
Publication date: 1989-08-15

Abstract

Изобретение относитс к датчикам измерени кажущегос ускорени и может быть использовано в инерциальных системах навигации. Целью изобретени вл етс повышение точности измерени малых величин ускорени . Указанна цель достигаетс тем, что во вращающуюс цилиндрическую камеру 1, заполненную жидкостью 2 и содержащую поплавок 3, введены размещенные на торцовых стенках цилиндрической камеры полупроводниковые обогреватели-холодильники 8 и термодатчики 9. Выходы датчика 7 линейных перемещений поплавка 3 соединены через усилители 10 с соответствующими обогревател ми-холодильниками 8. Выходы термодатчиков 9 соединены с вычитателем 11, выход которого вл етс выходом акселерометра. Таким образом организуетс жестка обратна св зь по положению чувствительного элемента и температуре торцовых стенок камеры 1 акселерометра. 1 ил.

Description

СЛ

О

о со 4

ы

31500947

Изобретение относитс к измерительной технике и молсет быть использовано дтш измерени линейных ускорений.

Целью изобретени вл етс повыше- г ние точности измерени малых величин ускорени .

На чертеже приведена схема предлагаемого гидродинамического позиционного акселерометра.10

Устройство состоит из камеры в виде цилиндра 1, заполненного жидкостью 2. В цилиндре 1 с зазором относительно боковых и торцовых стенок размещен

поплавок 3 из электропровод щего ма- 15 тивоположный. За счет разности давле- териала с положительной плавучестью. Цилиндр 1 соединен с валом двигател 4. На внутренней стенке цилиндра Г размещены два торцовых 5 и один центральный О элементы бесконтактного 20 электролитического датчика 7 линейных перемещений. На внутренних торцовых; стенках цилиндра 1 размещены диско-., вые полупроводниковые обогреватели- холодильники 8 и датчики 9 температу- 25 ры-(термодатчики). Вькоды датчика 7 линейных перемещений через усилители 10 соединены с обогревател ми-холодильниками 8, а выходы датчиков 9 температуры - с входами вычитател I1,30 выход которого вл етс вьпкодом акселерометра .

Акселерометр работает следующим образом.

При раскрученном от двигател 4 35 цилиндре 1 поплавок с помощью арретира (на чертеже не показан.) устанавливаетс в центре. Поплавок 3 и жидкость 2 вместе с цилиндром Г В уста- новивщемс режиме вращают с посто в- 40 ной угловой скоростью. При отсутствии ускорени , действующего вдоль оси цилиндра (ось чувствительности акселе- рометра, , сигнал с выхода датчика 7

НИИ между нагретым и охлажденньпч торцами цилиндра на поплавок действует температурна восстанавливающа сипа F,, определ ема выражением

F. 0,25f(,f)f(t , - t,j)r,

где w - углова скорость вращени

цилиндра;

(Ь - коэффициент объемного расширени ЖИД1СОСТИ; t, t,j - температура двух торцовых

стенок цилиндра:, г - радиус 1щлиндра. В установивщемс режиме силы F и F равны, поэтому разность температур торцовых стенок цилиндра оказываетс , пропо.рциональной действующему на акселерометр ускорению в. соотв ётствии с выражением

W

1 16

(t,- tp,

Сигнал, пропорциональньй разности температур торцовых стенок цилиндра, а следовательно, и действующему услиней№к перемещений равен нулзо, тем-45 корению, снимаетс с вычитател 11,

пература торцовых стенок цилиндра 1

изобретени

одинакова и на вькоде вычитател сигнал , равный нулю.

Если по оси чувствительности действует ускорение, отличное от нул , на 50 3 будет действовать сила F, определ ема выражением

Формула

Гидродинамический позиционный акселерометр , содержащий герметичную камеру, заполненную жидкостью, поплавок , электролитический датчик линейного перемещени поплавка, усилители и привод посто нной скорости вращени , отличающийс , тем, что, с целью повышени точности измерени малых величин ускорени , в него в ведены вычитатель и размещеиные на торцовых стенках герметичной камеры

F () 0 25

где р,, р f, - удельна плотность жидкости и поплавка соответственно;

d , 1 - диаметр и длина поплав-,

ка соответственно; W - ускорение, действующее по оси чувствительности акселерометра.

При воздействии этой силы поплавок 1 смещаетс от среднего положени и на выходе датчика линейных перемещений 7 .1вл етс . сигнал, пропорциональный этому смещению. Выходной сигнал , усиленный усилител ми 10, нагревает один торец цилиндра, к которому смещаетс поплавок, и охлаждает противоположный . За счет разности давле-

F. 0,25f(,f)f(t , - t,j)r,

где w - углова скорость вращени

цилиндра;

стенок цилиндра:, г - радиус 1щлиндра. В установивщемс режиме силы F и F равны, поэтому разность температур торцовых стенок цилиндра оказываетс пропо.рциональной действующему на акселерометр ускорению в. соотв ётствии с выражением

1 16

(t,- tp,

Сигнал, пропорциональньй разности температур торцовых стенок цилиндра, а следовательно, и действующему усФормула

515009476

полупроводниковые обогреватели-холо-ющими обогревател ми-холодильниками,

дильники и термодатчики, причем вы-а выходы термодатчиков соединены с

ход датчика линейных перемещений сое- вычитателем,,. выход которого вл ет- динен. через усипители с соответству-с выходом акселерометра.

Э

Claims

Формула изобретения

Гидродинамический позиционный акселерометр, содержащий герметичную камеру, заполненную жидкостью, поплавок, электролитический датчик линейного перемещения поплавка, усилители и привод постоянной скорости вращения, отличающийся, тем, что, с целью повышения точности измерения малых величин ускорения, в него введены вычитатель и размещенные на торцовых стенках герметичной камеры

5 1500947 6 полупроводниковые обогреватели-холодильники и термодатчики, причем выход датчика линейных перемещений соединен. через усилители с соответству ющими обо г ре в ат елями-холодил ьн ик ами, а выходы термодатчиков соединены с вычитателем,., выход которого является выходом акселерометра.