SU853550A1 - Устройство дл измерени угловых уско-РЕНий - Google Patents

Description

Изобретение относится к области измерительной техники и приборостроения и предназначено для измерения угловых ускорений.

Известно фотоэлектрическое устройство для измерения ускорений, со- ⁵ держащее корпус, источник света, инерционную массу, упруго связанную с корпусом и светочувствительное устройство, вырабатывающее электричес„ „ '0 кии сигнал, пропорциональный ускорению L 1 3 ·

Основным недостатком устройства является невозможность повышения чувствительности и расширения частотного диапазона при измерении малых ускорений .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения угловых ускорений, содержащее чувствительный элемент, выполненный в виде инерционного кольца, упруго связанного с конт2 ролируемым валом, кольцевые осветители и сборник светового потока, расположенные соосно с валом и разделенные по контактирующей поверхности полупрозрачным слоем, растровые решетки, одна из которых нанесена на основании чувствительного элемента, а другая - на основании кольцевого сборника, источник излучения, линзы, фотоприемник и осветительный элемент, расположенный между источником излучения и осветителем £ 2 ^J. ·

Однако конструктивное решение этого устройства не позволяет расширить диапазон измеряемых ускорений.

Целью ускорения является расширение диапазона измеряемых ускорений.

Поставленная цель достигается тем, что кольцевой .осветитель и сборник светового потока соединены с валом посредством упругих связей, жесткость которых выбрана не равной жесткости упругих связей чувствительного элемента .

На фиг.1,2 приведена конструктивная схема предложенного устройства с разрезами.

Фотоэлектрическое устройство для измерения угловых ускорений выполне- s но в виде двух отдельных частей, симметрично расположенных по отношению друг к другу. Вращающаяся часть устройства при помощи полумуфты 1 жестко крепится к контролируемому объек- 1< ту (на чертеже не показан) и включает в себя чувствительный элемент, выполненный в виде инерционного кольца 2, укрепленного с помощью упругих связей 3 к валу 4. С инерционным коль- Iцом 2 соединен конический кольцевой конус 5, на основании которого нанесена круговая растровая решетка 6. Такая же решетка 7 нанесена на основании кольцевого сборника 8, отделен- 2' ного от кольцевого осветителя 9 полупрозрачным слоем 10 по их контактирующей поверхности. Кольцевые сборник 8 и осветитель 9 расположены соосно с валом 4 и жестко соединены с ним по- ~ средством упругих связей 11. При этом жесткость упругих связей 11 значительно меньше или больше жесткости упругих связей 3 и их соотношение выбирается исходя из требуемой чувствитель- -¹ ности и частотного диапазона. Отражающие поверхности 12 и 13 кольцевого конуса 5, а также 10, 14 и 15 кольцевых сборника 8 и осветителя 9 наклонены к оси чувствительности уст- ³ ройства под одним и тем же углом.

Рядом с вращающейся частью и симметрично ей расположена неподвижная часть устройства, содержащая источник излучения 16, линзы 17 и 18, фо- ⁴ топриемник 19 и светоделительный элемент 20. Источник излучения 16 расположен в фокальной плоскости линзы 17, прикреплен к стакану 21 и с помощью резьбового соединения связан с корпусом 22. С корпусом 22 подвижно соединена крышка 23, на которой закреплен фотоприемник 19. Светоделительный элемент 20 расположен перед входным зрачком линзы 18 и наклонен к оси чувствительности устройства под тем же углом, что и отражающие поверхности кольцевых сборника 8 и осветителя 9.

Устройство работает следующим об- ⁰ разом;

Световой поток, излучаемый источником излучения 16, направляется линзами 17 параллельным лучком на входной зрачок кольцевого осветителя 9 и, отразившись от поверхностей 14 и 15, направляется в виде светового кольца на отражающие поверхности 12 и 13 кольцевого конуса 5, а затем на растровую решетку 6. При отсутствии углового ускорения измерительное сопряжение растровых решеток 6 и 7 прак) тически не пропускает светового потока на кольцевой сборник 8 и соответственно на фотоприемник 19. Когда же появляется ускорение, происходит угловой поворот чувствительного элемен5 та и кольцевого осветителя со сборником светового потока по отношению к валу 4 и их взаимное смещение. В этом случае световой поток после отражения от поверхностей 10 и 14 и О зветоделительного элемента 20 поступает на фотоприемник 19. Величина светового потока, падающего на фотоприемник 19, пропорциональна взаимному угловому смещению чувствительного эле5 мента и кольцевого осветителя со сборником светового потока, то есть действующему ускорению.

Расширение диапазона измеряемых ускорений происходит благодаря тому, θ что упругие связи разной жесткости воспринимают разные значения ускорений.

Claims (2)

1. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВЫХ Изобретение относитс  к области измерительной техники и приборостроени  и предназначено дл  измерени  угловых ускорений. Известно фотоэлектрическое устройство дл  измерени  ускорений, содержащее корпус, источник света, ине ционную массу, упруго св занную с корпусом и светочувствительное устройство , вырабатывающее электрический сигнал, пропорциональный ускорению С 11 Основным недостатком устройства   л етс  невозможность повышени  чувст вительности и расширени  частотного диапазона при измерении малых ускорений . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  измерени  угловых ускорений , содержащее чувствительный злемент, выполненный в виде инерцион ного кольца, упруго св занного с кон УСКОРЕНИЙ ролируемым валом, кольцевые осветители и сборник светового потока, расположенные соосно с валом и разделенные по контактирующей поверхности полупрозрачным слоем, растровые решетки, одна из которых нанесена на основании чувствительного злемента, а друга  - на основании кольцевого сборника , источник излучени , линзы, фотоприемник и осветительный элемент, рас положенный между источником излучени  и осветителем t 2 1. . Однако конструктивное решение этого устройства не позвол ет расширить диапазон измер емых ускорений. Целью ускорени   вл етс  расширение диапазона измер емых ускорений. Поставленна  цель достигаетс  тем, что кольцевой х)светитель и сборник светового потока соединены с валом посредством упругих св зей, жесткость которых выбрана не равной жесткости упругих св зей чувствительного элемента . На фиг.1,2 приведена конструктивна  схема предложенного устройства с разрезами. Фотоэлектрическое устройство дл  измерени  угловых ускорений выполнено в виде двух отдельных частей, сим метрично расположенных по отношению друг к другу. Вращающа с  часть устройства при помощи полумуфты жестко крепитс  к контролируемому объекту (на чертеже не показан) и включае в себ  чувствительный элемент, выпол ненный в виде инерционного кольца 2, укрепленного с помощью упругих св зей 3 к валу 4. С инерционным кольцом 2 соединен конический кольцеврй конус 5, на основании которого нанесена кругова  растрова  решетка 6. Т ка  же решетка 7 нанесена на основании кольцевого сборника 8, отделенного от кальце.вого осветител  9 полу прозрачным слоем 10 по их контактиру ющей повс рхности. Кольцевые сборник и осветитель 9 расположены соосно с валом 4 и жестко соединены с ним посредством упругих св зей 1. При это жесткость упругих св зей I I значиЭёл но меньше или больше жесткости упругих св зей 3 и их соотношение выбира етс  исход  из требуемой чувствитель ности и частотного диапазона. Отража ющие поверхности 12 и 13 кольцевого конуса 5, а также 10, 14 и 15 кольцевых сборника 8 и осветител  9 наклонены к оси чувствительности устройства под одним и тем же углом. Р дом с вращающейс  частью и симметрично ей расположена неподвижна  часть устройства, содержаща  источник излучени  16, линзы 17 и 18, фотоприемник I9 и светоделительный эле мент 20. Источник излучени  16 расположен в фокальной плоскости линзы 17, прикреплен к стакану 21 и с помощью резьбового соединени  св зан с корпусом 22, С корпусом 22 подвижно соединена крышка 23, на которой закреплен фотоприемник 19, Светоделительный элемент 20 расположен перед входным зрачком линзы 18 и наклонен к оси чувствительности ус ройства под тем же углом, что и отра жающие поверхности кольцевых сборника 8 и осветител  9, Устройство работает следующим образом: Св.етовой поток, излучаемый источником излучени  16, направл етс  лин зами 17 паралле;1ьным пучком на входной зрачок кольцевого осветител  9 и, отразившись от поверхностей 14 и 15, направл етс  в виде светового кольца на отражающие поверхности 12 и 13 кольцевого конуса 5, а затем на растровую решетку 6, При отсутствии углового ускорени  измерительное сопр жение растровых решеток 6 и 7 практически не пропускает светового потока на кольцевой сборник 8 и соответственно на фотоприемник 19. Когда же по вл етс  ускорение, происходит угловой поворот чувствительного элемента и кольцевого осветител  со сборником светового потока по отношению к валу 4 и их взаимное смещение, В этом случае световой поток после отражени  от поверхностей 10 и 14 и оветоделительного элемента 20 поступает на фотоприемник 19. Величина светового потока, падающего на фотоприемник 19, пропорциональна взаимному угловому смещению чувствительного элемента и кольцевого осветител  со сборником светового потока, то есть действующему ускорению. Расширение диапазона измер емых ускорений происходит благодар  тому, что упругие св зи разной жесткости воспринимают разные значени  ускорений . Формула изобретени  Устройство дл  измерени  ускорений, содержащее чувствительный элемент, выполненный в виде инерционного кольца, упруго св занного с контролируемым валом, кольцевые осветитель и сборник светового потока, расположенные соосно с валом и разделенные по контактирующей поверхнос-ти полупрозрачным слоем, растровые решетки, одна из которых нанесена на основании чувствительного элемента, -а друга  - на основании кольцевого сборника, источник излучени , линзы, фотоприемник и светоделительный 3jieмент , расположенный между источником излучени  и осветителем, отличающеес  тем, jfTo, с целью расширени  диапазона измер емых ускорений , кольцевой осветитель и сборник светового потока соединены с валом посредством упругих св зей, жесткость } оторых выбрана не равной жесткости

   мента.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1974,
2. 2. Авторское свидетельство СССР № 606137, кл. 601 Р 15/08, 1976.

   :риг.1

   -А

   фиг.г