SU1714522A1 - Device for calibrating high-sensitive accelerometers - Google Patents

Device for calibrating high-sensitive accelerometers Download PDF

Info

Publication number
SU1714522A1
SU1714522A1 SU904809580A SU4809580A SU1714522A1 SU 1714522 A1 SU1714522 A1 SU 1714522A1 SU 904809580 A SU904809580 A SU 904809580A SU 4809580 A SU4809580 A SU 4809580A SU 1714522 A1 SU1714522 A1 SU 1714522A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
platform
accelerometers
unit
electromagnet
force
Prior art date
Application number
SU904809580A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Иванович Кривоцюк
Original Assignee
Войсковая Часть 73790
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 Войсковая Часть 73790 filed Critical Войсковая Часть 73790
Priority to SU904809580A priority Critical patent/SU1714522A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1714522A1 publication Critical patent/SU1714522A1/en

Links

Landscapes

  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к измеритель- ной'технике и может быть использовано при градуировке высокочувствительных акселерометров. Целью изобретени   вл етс  повышение точности устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  градуировки вводитс  дополнительное тело 3 в виде плоской пластины, котора  размещаетс  впереди платформы 2 с акселерометрами 1 и по площади характерного сечени  превосходит платформу 2. При этом во врем  падени  платформа 2 полностью закрываетс  дополнительным телом 3 от набегающего потока воздуха, что позвол ет полностью устранить погрешности, обусловленные ошибками в определении площадей характерного сечени , и безразмерных коэффициентов сопротивлени  тел, вход щих в устройство дл  градуировки акселерометров 1.2 ил.уЁ-1^1СЛго!ЮThe invention relates to measuring equipment and can be used in the calibration of highly sensitive accelerometers. The aim of the invention is to improve the accuracy of the device. This goal is achieved by introducing an additional body 3 in the form of a flat plate into the device for calibration, which is placed ahead of platform 2 with accelerometers 1 and exceeds the platform 2 by the area of the characteristic section. At the same time, during platform falling platform 2 is completely closed by additional body 3 from the incident air flow, which allows to completely eliminate the errors caused by errors in determining the areas of the characteristic cross section and the dimensionless drag coefficients of the bodies included in the devices for the calibration of accelerometers 1.2 il.uO-1 ^ 1SLgo! Yu

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано при градуировке высокочувствительных акселерометров .The invention relates to a measurement technique and can be used in the calibration of highly sensitive accelerometers.

Известны устройства градуировки акселерометров .Known devices graduation accelerometers.

Недостаток зтих устройств состоит в том, что они позвол ют проводить градуировку акселерометров, рассчитанных лишь наобычный диапазон измерени  ускорений (). Их применение дл  градуировки высокочувствительных акселерометров, рассчитанных на измерение малых и сверхмалых ускорений, довольно проблематично. В первую очередь это св зано с трудностью исключени  различных сейсмических помех на результаты градуировки высокочувствительных акселерометров.The disadvantage of these devices is that they allow accelerometers to be calibrated, calculated only for the usual range of acceleration measurement (). Their use for the calibration of highly sensitive accelerometers, designed to measure small and ultra-low accelerations, is quite problematic. First of all, this is due to the difficulty of eliminating various seismic interferences on the results of the calibration of highly sensitive accelerometers.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  устройство, содержа|дее поверочную камеру, платформу, дополнительное тело, прикрепленное с помощью измерительного стержн  к верхней части платформы, злектромагнит, удерживающий дополнительное тело в верхней части камеры , арретирующие планки и стержни креплени , св зывающие перед проведением испытаний поверочную платформу и дополнительное тело, арретир, жестко фиксирующий в момент перегрузок дополнительное тело относительно платформы, измеритель силы, фиксирующий во врем  испытаний силу взаимодействи , возникающую между платформой и дополнительнымтелом, блок задержки, вычислительное устройство, регистрирующее устройство, амортизационное устройства, редуктор, устройство создани  давлени  или разрежени  в поверочной камере и устройство управлени , один выход которого подключен к редуктору , а другой - к электромагниту, выход измерител  силы подключен к первому входу вычислительного устройства, а выход градуируемого акселерометра, закрепленного на платформе, подключен к, второму входу вычислительного устройства, выход которого подключен к входу регистрирующего устройства .The closest to the invention to the technical essence is a device, containing a verification chamber, a platform, an additional body attached by means of a measuring rod to the upper part of the platform, an electromagnet holding the additional body in the upper part of the chamber, arresting bars and fastening rods connecting Before testing, a testing platform and an additional body, an arresting device, an additional body rigidly fixing at the time of overloads relative to the platform, a force meter that fixes test time, the interaction force between the platform and the additional body, the delay unit, the computing device, the recording device, the damping device, the gearbox, the pressure or vacuum device in the test chamber and the control device, one output of which is connected to the gearbox and the other to the electromagnet, the output of the force meter is connected to the first input of the computing device, and the output of the calibrated accelerometer, mounted on the platform, is connected to the second input, calculate nogo unit, whose output is connected to the input of the recording device.

Недостатком прототипа  вл етс  то, что дл  определени  фактического значени  задаваемого ускорени  торможени  используетс  алгоритм вычислени , в который вход т параметры поверочной платформы и дополнительного тела (массы, безразмерные коэффициенты сопротивлени  и площади характерного сечени ), погрешности в определении которых пр мо сказываютс  на точности определени  ускорени  торможени , по которому затем производитс  расчет коэффициента преобразовани  градуируемого высокочувствительного акселерометра ..The disadvantage of the prototype is that to determine the actual value of the specified braking acceleration, a calculation algorithm is used, which includes the parameters of the testing platform and the additional body (masses, dimensionless resistance coefficients and area of the characteristic section), the errors in determining which directly determine the accuracy braking acceleration, which then calculates the conversion rate of the graduated highly sensitive accelerometer ..

Целью изобретени   вл етс  повышение точности устройства за .счет снижени  погрешностей.The aim of the invention is to improve the accuracy of the device by reducing errors.

На фиг. 1 представлена,блок-схема устройства градуировки высокочувствительных акселерометров; на фиг. 2 - пример возможного выполнени  измерител  силы.FIG. 1 is a block diagram of a device for calibrating highly sensitive accelerometers; in fig. 2 is an example of a possible implementation of a force meter.

Устройство градуировки содержит повер емые высокочувствительные акселерометры 1, закрепл емые на поверочной платформе 2, впереди которой размещаетс  дополнительное тело 3 в виде плоской пластины , превосход щей по площади характерного сечени  платформу 2, которое полностью закрывает платформу во врем  падени  от набегающего воздействи  воздуха , наход щегос  в поверочной камере 4. На внутренней стороне пластины закреплены симметрично относительно центра не менее трех измерительных стержней 5 (дл  обеспечени  статической устойчивости системы тел пластина - платформа во врем  падени ), которые соединены с измерител ми 6 силы, закреплёнными на поверочной платформе 2. Выходы измерителей 6 силы подключены к первым входам вычислительного устройства 7, а к его вторым входам подключены повер емые акселерометры 1, Выход вычислительного устройства 7 подключен к регистрирующему устройству 8. Платформа 2 удерживаетс  в верхней части поверочной камеры 4 с помсГщью электромагнита 9. В устройство входит блок 10 задержки , управл ющий арретиром 15, предохран ющим измерители 6 силы от перегрузок особенно в моменты высвобождени  платформы 2 и ее соприкосновени  с амортизационным устройством 11 посредством раздвижных захватов 16, которые также срабатывают по сигналу от блока 10 задержки. Устройство градуировки содержит также редуктор 12, устройство 13, создающее в поверочной камере необходимое давление или разрежение и устройство 14 управлени .The calibration device contains verifiable highly sensitive accelerometers 1, mounted on a testing platform 2, in front of which is placed an additional body 3 in the form of a flat plate, exceeding in area a characteristic section platform 2, which completely covers the platform during a fall from the incident air in the verification chamber 4. On the inner side of the plate, they are fixed symmetrically relative to the center of at least three measuring rods 5 (to ensure static stability and body plate systems - platform during the fall), which are connected to force meters 6, mounted on a testing platform 2. Force outputs 6 are connected to the first inputs of the computing device 7, and turnable accelerometers 1 are connected to its second inputs, Computing output device 7 is connected to the recording device 8. The platform 2 is held in the upper part of the verification chamber 4 with the electromagnet 9. The device includes a delay unit 10 controlling the arresting device 15, which protects the force meters 6 from eregruzok especially in the moments of release platform 2 and its contact with the cushioning device 11 by sliding arms 16, which are also triggered by a signal from the delay unit 10. The calibration device also contains a reducer 12, a device 13 that creates the necessary pressure or vacuum in the verification chamber and the control device 14.

Измеритель 6 силы (фиг,)содержит измерительную пружину 17, демпфер 1Ь, потенциометрический датчик 19 и измерительную иглу 20, жестко соедин ющую измерительный стержень 5 с измерительной пружиной 17. Фактически измеритель силы представл ет собой пружинный динамометр с электрическим выходом.The force meter 6 (FIG.) Contains a measuring spring 17, a damper 1b, a potentiometric sensor 19 and a measuring needle 20 rigidly connecting the measuring rod 5 to the measuring spring 17. In fact, the force meter is a spring dynamometer with an electrical output.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Claims (1)

Градуируемый акселерометр 1 закрепл ют на платформе 2 так, что ось его чувствительности совпадает с ос ми чувствительности измерителей 6 силы. Платформа 2 закрепл етс  в верхней части поверочной камеры 4 с помощью электромагнита 9. Устройством 13 в поверочной камере 4 создаетс  определенное избыточное давление или разрежение. После этого по команде от устройства 14 управлени  срабатывает удерживающий электромагнит 9 и система тел платформа-повер емые акселе рометры-до пол нительное тело начинает перемещатьс  вертикально вниз в режиме свободного падени . Через некоторый интервал времени по сигналу от блока 10 задержки срабатывает арретир 15 и измерители 6 начинают измер ть силу взаимодействи  между платформой 2 и пластиной 3, возникающую в измерительных стержн х 5. Сигналы от измерителей 6 силы поступают в вычислительное устройство 7, где производитс  вычисление ускорени  торможени  в соответствии с выражением y(t) (mn + marS Fi(t), где X) ускорение торможени  платформы (всей системы тел); та - масса повер емого акселерометра (группы акселерометров); Шп масса платформы; N - количество примен емых измерителей сил (измерительных ртержней); Fi(T)- измер ема  сила взаимодействи , возникающа , в св зи (измерительном стержне).. Одновременно вычислительное устройство фиксирует ускорение торможени  с испытуемого акселерометра. Результаты измерений обрабатываютс  в вычислительном устройстве 7 и поступают в регистрирующее устройство 8. Непосредственно перед достижением платформой 2 нижней части поверочной камеры по сигналу от блока 10 задержки срабатывает арретир 15 и жестко фиксирует пластину 3 относительно платформы 2, а также срабатывают раздвижные захваты 16, с помощью которых мортизационноеустроТ1Ство 11 улавливает платформу 2 и предохран ет ее of разрушени . Преимущество предлагаемого устройства градуировки по сравнению с прототипом заключаетс  в том, что относительна  ошибка определени  ускорени  торможени  6f платформы в предлагаемом устройстве ( 5у 5т а в прототипе d d +df+/3( (З).(З) Сравнение формул (3) и (2) показывает, что формула (3) содержит дополнительный член, определ ющий величину дополнительной погрешности, обусловленной ошибками в определении параметров, характеризующих количественные и качественные свойства (габаритные размеры, форма, покрытие и т.п.) взаимодействующих платформ и дополнительного тела, причем эта составл юща  погрешности  вл етс  определ ющей. Формула изобретени  Устройство градуировки высокочувствительных акселерометров, содержащее поверочную камеру, платформу, дополнительное тело, прикрепленное с помощью измерительного стержн  к платформе, электромагнит, арретир, датчик силы, блок задержки, вычислительный блок, регистратор , амортизационный блок, редуктор,.блок создани  давлени  или разрежени  и блок управлени , один выход которого подклю .чен к редуктору, а другой - к- электромагниту , выход датчика силы подключен к вычислительному блоку, к другому, входу которого подключен выход градуируемого акселерометра , закрепленного на платформе, выход вычислительного блока подключен к входу регистратора, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности за счет снижени  погрешностей, св занных с определением площадей платформ, дополнительное тело выполнено в виде плоской пластины, уста1;1овленной впереди платформы по направлению ее перемещени  и прикрепленной к ней посредством не трех измерительных стержней, располагаемых симметрично относительно центра пластины , каждый измерительный стержень соединен при этом с соответствующим датчиком силы, выходы которых подключены к вычислительному блоку, а площадь дополнительного тела выбрана большей площади характерного сечени  поворотной платформы.The graduated accelerometer 1 is fixed on platform 2 so that its axis of sensitivity coincides with the axes of sensitivity of force meters 6. The platform 2 is fixed in the upper part of the verification chamber 4 by means of an electromagnet 9. A device 13 in the verification chamber 4 creates a certain excessive pressure or vacuum. After that, on command from the control device 14, the holding electromagnet 9 is activated, and the system of bodies platform-adjustable accelerometers-until the complementary body begins to move vertically downwards in the free fall mode. After a certain time interval, the signal from the delay unit 10 is triggered by the arresting device 15 and the meters 6 begin to measure the interaction force between the platform 2 and the plate 3 that occurs in the measuring rods 5. The signals from the force meters 6 are fed to the computing device 7, where the acceleration is calculated braking in accordance with the expression y (t) (mn + marS Fi (t), where X) is the acceleration of braking of the platform (the whole system of bodies); m is the mass of the verified accelerometer (group of accelerometers); Shp is the mass of the platform; N is the number of applied force meters (measuring rods); Fi (T) is the measurable interaction force arising in connection with the (measuring rod). At the same time, the computing device records the acceleration of deceleration from the accelerometer under test. The measurement results are processed in the computing device 7 and fed to the recording device 8. Immediately before the platform 2 reaches the bottom of the verification chamber, the signal from the delay unit 10 triggers the arresting device 15 and rigidly fixes the plate 3 relative to the platform 2, and the sliding clamps 16 are activated, which mortar system 11 catches platform 2 and protects it from destruction. The advantage of the proposed calibration device in comparison with the prototype is that the relative error in determining the acceleration deceleration 6f of the platform in the proposed device (5y 5t and in the prototype dd + df + / 3 ((H). (G) Comparison of formulas (3) and (2 ) shows that formula (3) contains an additional term that determines the magnitude of the additional error due to errors in determining the parameters characterizing the quantitative and qualitative properties (overall dimensions, shape, coating, etc.) of interacting platforms and to This invention is a device for calibrating highly sensitive accelerometers, containing a verification chamber, a platform, an additional body attached with a measuring rod to a platform, an electromagnet, arresting device, force sensor, delay unit, computing unit, a recorder, a damping unit, a reducer, a pressure or rarefaction unit and a control unit, one output of which is connected to the reducer and the other to the electromagnet, the output An atchik is connected to a computing unit, to another, the input of which is connected to the output of a calibrated accelerometer mounted on the platform, the output of the computing unit is connected to the input of the recorder, characterized in that, in order to improve the accuracy by reducing the errors associated with determining the areas of the platforms, the additional body is made in the form of a flat plate, mounted; 1 installed in front of the platform in the direction of its movement and attached to it by means of not three measuring rods, which are located Trichno relative to the center of the plate, each measuring rod is connected with the corresponding force sensor, the outputs of which are connected to the computing unit, and the area of the additional body is selected over a larger area of the characteristic section of the turntable. Шоку 7 17 J8 1Shock 7 17 J8 1 У .,-Л /  W., - L / лг лгlg lg 2 ГСЭ-5 &  2 HSE-5 & 5 Фиг.25 Figure 2
SU904809580A 1990-02-12 1990-02-12 Device for calibrating high-sensitive accelerometers SU1714522A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904809580A SU1714522A1 (en) 1990-02-12 1990-02-12 Device for calibrating high-sensitive accelerometers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904809580A SU1714522A1 (en) 1990-02-12 1990-02-12 Device for calibrating high-sensitive accelerometers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1714522A1 true SU1714522A1 (en) 1992-02-23

Family

ID=21505768

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904809580A SU1714522A1 (en) 1990-02-12 1990-02-12 Device for calibrating high-sensitive accelerometers

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1714522A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Синельников А.Е. Низкочастотные, линейные акселерометры. Методы и средства поверки и градуировки. - М.; Изд-во стандартов, 1979..Авторское свидетельство СССР М»1589217,кл. G 01 Р21/00,1989. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4000658A (en) Method and apparatus for measuring displacement of fixed structures
SU1714522A1 (en) Device for calibrating high-sensitive accelerometers
US3194060A (en) Seismic displacement transducer
SU1589217A1 (en) Method of graduating accelerometers
JP4300288B2 (en) Dynamic characteristic measuring device for acceleration sensor
SU1709225A2 (en) Method of graduating the accelerometer unit
RU2743778C1 (en) Method for determining the non-stationary force and a device for its implementation
SU1007024A1 (en) Accelerometer graduation method
SU1811613A3 (en) High-sensitive accelerometer calibration and check device
SU735960A1 (en) Device for measuring dynamic elasticity modulus of material specimen
SU1569730A1 (en) Method of calibrating piezoelectric accelerometers
US3401558A (en) Inertia compensated balance system
SU661347A1 (en) Method of calibrating accelerometer with hydrodynamic sensitive element
SU369448A1 (en) DEVICE FOR MEASURING AERODYNAMIC
SU1041091A1 (en) Apparatus for determining human being locomotive forces
RU1836645C (en) Precision vertical gradiometer
SU699438A1 (en) Device for dynamic calibration of percussive piezoelectric accelerometer
SU748323A1 (en) Device for measuring gravity acceleration in motion
SU1645909A1 (en) Device for calibration of accelerometers
SU885850A1 (en) Stand for calibrating pressure pickups
SU619864A1 (en) Device for picking up diagram of impact acceleration piezoconverter directivity
SU485322A1 (en) Square pulse generator
Cole et al. Challenges in Developing a Family of MEMS Accelerometers for High-g-Navigation Applications
SU417704A1 (en)
SU1080026A1 (en) Method and device for measuring peak impact acceleration on free-fall impact stands