SU499532A1 - Линейный акселерометр - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области приборостроени  и предиазначено дл  измерени  линейных ускорений летательных аппаратов.

Известный линейный акселерометр содержит инерциоиную массу в электромагнитном подвесе, жестко св занную с источником резонансного излучени , коллиматор, нриемиик излучени  и электронную схему измерени .

Недостатком такого устройства  вл етс  то, что его чувствительность значительно ниже расчетной дл  заданной мессбауэровской пары . Причиной погрешности  вл етс  неплос -о-параллельное движение источника излучени , жестко св занного с подвижной массой, относительно приемника гамма-квантов, например резонансного счетчика.

В предложенном акселерометре дл  повышени  точности измерени  коллиматор выполнен враш,аюшимс  с двум  коллимируюшими отверсти ми равных диаметров, одно из которых соосно с источником резонансного излучени , а другое смещено на величину среднего радиуса концентрического кольца.

На чертеже представлена блок-схема устройства .

Основными элементами линейного акселерометра  вл ютс : источник 1 гамма-резонансного излучени , подвижна  масса 2, коллимагор 3 гамма-излучени , приемник 4 гаммаквантов , блок 5 усилени  сигнала, нормализатор 6 сигналов но амплитуде и длительности, блок 7 компенсации, генератор 8 опорного нанр жени , дискриминаторы 9 и 10 верхнего и нижнего уровней резонансной линии, блок 11 5 дифференцировани , фильтр 12 переменной составл ющей, блоки 13 и 14 управлени  положением подвижной массы акселерометра, уиравл юшие катушки 15, двигатель 16 дл  вращени  коллиматора, бок 17 синхронизиру0 ющих импульсов.

Принцип работы акселерометра следующий.

Мессбауэровский источник излучени  из

тонкой фольги в виде концентрического

кольца с опорным п тном в геометрическом

5 центре жестко св зан с одним из торцов подвижной массы 2. Излучение источннка гамма-квантов регистрируетс  приемником , например резонансным счетчиком, последовательно с каждого участка концентричес0 кото кольца при вращении коллиматора, а с центрального участка излучающей поверхности источника поток гамма-квантов непрерывно попадает в чувствительный объем детектора . Дл  последовательного съема показаний

5 сиоверхности концентрического кольца источника излучени  применен вращающийс  коллиматор 3 с двум  коллимирующими отверсти ми равных диаметров, одно из которых совпадает с геометрическим центро.м коллиматора и

0 продольной осью подвижной массы, а второе

отверстие смещено к кромке коллиматора на велИЧину, равную среднему радиусу концентрического кольца. При вращении коллиматора с некоторой частотой второе отверстие носледозателыш обегает каждый участок излучающей поверхности концентрического кольца. В случае движени  нодвижной массы без перекоса (продольна  ось подвижной массы не измен ет свое направление) скорость всех участков концентрического колыца и, соответственно , центрального п тна одинакова, т. е. количество гамма-квантов, проход щих через первое и второе отверстие, посто -нно во вращении и равно друг другу. При этом, если отсутствует ускорение, то приемник излучени  регистрирует количество имнульсов, соответствующее выбранному режиму на полуширине резоиансной линии. Дл  повышени  чувствительности и возможности измерени  з«ака ускорени , как правило, работают на одном из склонов резонансной линии, -смеща  начало отсчета в точку с максимальной крутизной. Гамма-кванты, зарегистрированные приемником в виде -импульсов, усиливаютс  в блоке 5 и нормализуютс  по амплитуде и длительности блоком 6 и поступают в блок 7 сравнени , на второй вход которого поступают сигналы от генератора 8 опорного напр жени . При таком преобразовании величина опорного напр жени  сравниваетс  с величиной напр жени  сигнала и при отсутствии ускорени  эти напр жени  взаимно компенсируютс , т. е. при отсутствии ускорени  в этом случае напр жение на выходе блока 7 равно нулю. При по влении ускорени  на выходе блока по вл етс  сигнал, амплитуда которого пропорциональна ускорению, а фаза определ ет знак ускорени . С выхода блока 7 сигнал поступает на дискриминаторы-ограничители верхнего 9 и нижнего 10 уровн  резонансной линии, которые служат дл  выделени  линейного участка резонансной линии по верхнему и нижнему уровню. В случае, если величина скорости подвижной массы превышает линейный участок резонансной линии, то измерительный тракт переключаетс  на компенсационный режим работы за счет подачи на все управл ющие катушки сигнала, который противодействует дальнейшему движению подвижной массы акселерометра.

При движении подвижной массы с некоторым перекосом точки излучающей поверхности приобретают неодинаковую скорость, причем общий спектр скоростей по всем точкам может перекрыть полностью ширину резонансной линии. Дл  исключени  такой погрешности в акселерометр вводитс  вращающийс  коллиматор с двум  отверсти ми, одно из которых последовательно «обегает источник излучени  концентрической формы и при движеНИИ точек источника с различными скорост ми приемник гамма-квантов зафиксирует это различие в виде изменени  интенсивности излучени  При повороте коллиматора на 360°. Сигналы с выхода верхнего и нижнего ограничител  поступают в блок 11 дифференцировани  и фильтр 12 переменной составл ющей , где происходит выделение переменной составл ющей общего сигнала. Дл  определени  не только величины ускорени , но и направлени  отклонени  источника излучени  ОТ продольной оси первоначального положени  подвижной массы используетс  блок 17 временных синхронизирующих импульсов, который св зан с блоком 12 измерительного

тракта, а вход блока синхронизирующих временных импульсов св зан с двигателем, вращающим коллиматор. При повороте последнего на определенный угол синхронизирующие импульсы от двигател  вращени  поступают

-на вход блока временных интервалов, который выдает серию импульсов в измерительный тракт. Импульсы временных интервалов про вл ютс  в измерительном тракте на фоне общего сигнала в виде меток, производ  по которым отсчет имеетс  возможность определить в каждый момент направление отклонени  подвижной массы в процессе движени . С выхода блока 12 переменной составл ющей сигналы поступают в блоки управлени  положением подвижной массы акселерометра, в которых по амплитуде сигнала, его фазе и синхронизирующим меткам задаетс  сигнал дл  управлени  положением подвижной массы с учетом направлени  отклонени  и величины отклонени .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Линейный акселерометр, содержащий инерционную массу в электромагнитном подвесе, жестко св занную с источником резонансного излучени  в виде круга и концентрического кольца, коллиматор, приемник излучени  и электронную схему измерени , отличающ н и с   тем, ЧТО, с целью повышени  точности измерени , коллиматор выполнен вращающимс  с двум  коллимирующими отверсти ми равных диаметров, одно из которых соосно с источником резонансного излучени , а другое смещено на величину среднего радиуса концентрического кольца.