SU380967A1 - Устройство для измерения механических колебаний - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к измерительной технике.

Известны устройства дл  измерени  механических колебаний, содержащие корпус, разделенный пористой перегородкой с токосъемными элементами на две камеры, заполненные пол рной жидкостью.

Изобретение позвол ет повысить чувствительность устройства в диапазоне низких и инфранизких частот за счет того, что в корпусе выполнен сквозной, проход щий через пористую перегородку н соедин ющий обе камеры канал, заполненный т желой жидкостью, например ртутью, и закрытый с обеих сторон упругими элементами. Торцовые стенки корпуса сделаны жесткими.

На чертеже представлено предлагаемое устройство .

Устройство дл  измерени  кинематических параметров механических колебаний состоит из корпуса }, который разделен пористой перегородкой 2 с токосъемными элементами 3 на две камеры, торцевых жестких стенок 4, упругих элементов 5, закрывающих сквозной, соедин ющий обе камеры, канал 6. Камеры заполнены пол рной жидкостью (например, спиртом, ацетоном), а канал - т желой жидкостью (например, ртутью),  вл ющейс  инерционной массой. Токосъемными элементами 3 служат диски из тонкой сетки, изготовленной из нейтрального по отнощению к пол рной жидкости металла. В качестве упругих элементов 5 могут служить мембраны, изготовленные из металла, нейтрального к пол рной жидкости, или резины с фторопластовым покрытием, улучщающим метрологические свойства. В качестве пористой перегородки 2 можно использовать пористую керамику, пористый фарфор, пористое стекло, пористый

фторопласт и другие материалы, имеющие высокую эффект вную пористость, однородность пор по величине их радиуса и достаточно высокий электрокинетический потенциал с выбранной пол рной жидкостью.

Устройство дл  измерени  кинематических параметров механических колебаний (например , ускорени ) работает следующим образом . При измерении механических колебаний

давление Я t на упругом элементе, возникающее от действующего ускорени  / (/) вдоль устройства, будет равно

P(l) i(f)fH,(1)

где / (t) - действующее ускорение измер емого механического колебани ; р - плотность т желой л идкости

(инерционной массы); Н - рассто ние между упругими элементами . Этому давлению противодействует давление пол рной жидкости, возникающее под воздействием того же ускорени  / (t). P(f) l(t)i.H,(2) где р - плотность пол рной жидкости. Таким образом, перепад давлени  по сторонам перегородки (без учета вли ни  упругих элементов и гидравлического сопротивлени  пористой перегородки), под действием которого пол рна  жидкость перетекает через пористую перегородку, равен ДЯ()./(0/().(3) При этом потенциал течени  на выходе предлагаемого устройства определ етс  выражением j(t}H(±f) где / - высота столба пол рной жидкости в известном устройстве. Так как лри одних и тех же продольных габаритах известного и предлагаемого устройств Нх1, то Так, например, дл  ртути и этилового спирта это отношение равно 16. Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет повысить чувствительность в 16 раз без увеличени  длины устройства или в случае сохранени  номинальной чувствительности в п раз уменьшить длину, что очень важно при создании миниатюрных измерительных устройств. Другим преимушеством предлагаемого устройства  вл етс  уменьшение квазичастоты жидкостного инерционного элемента до сотых долей герца за счет выбора массы инерционного элемента, коэффициента упругости мембраны , массы пол рной жидкости, гидравлического сопротивлени  пористой перегородки и величины отношени  поперечных сечений широкой и узкой частей канала и отношени  их длищ1. Объем , заполн емых пол рной жидкостью, может измен тьс  в соответствии с требовани ми за счет изменени  зан тости их внутреннего объема материалом корпуса . Кроме того, предлагаемое устройство малочувствительно к поперечным вибраци м, так как инерционна  масса движетс  лишь вдоль оси устройства. Предмет изобретени  Устройство дл  измерени  механических колебаний , содержашее корпус, разделенный пористой перегородкой с токосъемными элементами па две ка-меры, заполненные пол рной жидкостью, отличающеес  тем, что, с целью повышени  чувствительности в диапазоне низких и инфранизких частот, в корпусе выполнен сквозной, проход ший через пористую перегородку и соедин ющий обе камеры канал, заполненный т желой жидкостью, например ртутью, и закрытый с обеих сторон упругими элементами, а торцевые стенки корпуса выполнены жесткими.