SU924582A1

SU924582A1 - Vtbration acceleration meter

Info

Publication number: SU924582A1
Application number: SU802930980A
Authority: SU
Inventors: Вячеслав Андреевич Волохов; Сергей Юрьевич Иванов; Игорь Валентинович Корольков
Priority date: 1980-05-26
Filing date: 1980-05-26
Publication date: 1982-04-30

Description

(5) ВИБРАЦИОННЫЙ АКСЕЛЕРОМЕТР(5) VIBRATION ACCELEROMETER

II

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть применено дл измерени ускорений. The invention relates to a measurement technique and can be applied to measure accelerations.

Известны вибрационные акселерометры , содержащие резонатор, инерционную массу, возбудители и приемники колебаний резонатора. Измер емое ускорение посредством инерционной массы создает силу инерции, раст гивающую или сжимающую резонатор, благодар чему измен етс частота колебаний резонатора, по которой суд т об измер емом ускорении 1 .Known vibration accelerometers containing a resonator, inertial mass, pathogens and receivers of oscillations of the resonator. The measured acceleration by means of inertial mass creates a force of inertia, stretching or compressing the resonator, thereby changing the frequency of the oscillations of the resonator, according to which the measured acceleration 1 is judged.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс вибрационный акселерометр, содержащий два струнных резонатора, креп щИхс одними своими концами к инерционной массе, а другими к корпусу. В резонаторах возбуждаютс колебаний, причем разность частот колебаний обоих резонаторов вл етс мерой измер емого ускорени , действующего вдоль продольной оси прибора t2.The closest to the proposed technical essence is a vibration accelerometer, containing two string resonators, secured with their ends to the inertial mass, and others to the body. Oscillations are excited in the resonators, and the difference in the oscillation frequencies of both resonators is a measure of the measured acceleration acting along the longitudinal axis of the device t2.

Однако подвес массы в оси, перпендикул рной оси чувствительности, повышает порог чувствительности и вносит дополнительные погрешности при малых ускорени х. Устройство вл етс слабо демпфированной системой, что существенно сужает диапазон из- . мер емых ускорений. Использование . демпфирующей жидкости при заполнении корпуса прибора невозможно, поскольку However, the mass suspension in the axis, perpendicular to the axis of sensitivity, increases the threshold of sensitivity and introduces additional errors at low accelerations. The device is a weakly damped system, which significantly narrows the range of i-. measured accelerations. Use damping fluid when filling the housing of the device is impossible, because

10 демпфирование струн жидкост ми слишком велико. Кроме того устройство в максимальной степени подвержено воздействию поперечных вибраций.10 Fluid string damping is too large. In addition, the device is exposed to transverse vibrations to the maximum extent.

Цель изобретени - повышение точts ности измерени ускорени .The purpose of the invention is to increase the accuracy of acceleration measurement.

Указанна цель достигаетс тем, что резонаторы выполнены в виде полых цилиндров с герметичными внутренними -полост ми, в которых расположеX ны возбудители й приемники колебаний .This goal is achieved by the fact that the resonators are made in the form of hollow cylinders with hermetic internal cavities in which the causative agents and oscillators are located.

Кроме того, корпус заполнен демпфvфyl (щeй жидкостью. На чертеже показана конструкци , вибрационного акселерометра. Акселерометр, содержит резонаторы 1 и 2 в виде цилиндрических трубок, креп щихс одними своими ко цами к инерционной массе 3 а други концами к корпусу k, к которому так же креп тс цилиндрические трубки 5 и 6, установленные коаксиально с pe зонаторами и на которых равномерно расположены электроды возбудителей и приемников 7 колебаний резонаторов , соединенные с усилител ми 8 и систем возбуждени колебаний. Вибрационный акселерометр работа ет следующим образом. Резонаторы 1 и 2, возбудители и Приемники 7 усилители 8 и 9 образуют замкнутые контуры, 1з которых возникают автоколебани ,частоты кото рых равны собственным частотам резонаторов . Действующее вдоль продольно оси приборка линейное ускорение созда ет посредством инерционной массы силу , сжимающую один и раст гивающую другой резонатор, благодар чему измен ютс частоты их собственных коле баний. Разность частот колебаний резонаторов вл етс мерой измер емого ускорени . Устранение подвеса инерционной ма сы в поперечном направлении позвол ет уменьшить порог чувствительности прибора. Использование электростатического возбуждени и съема колебаний позвол ет разместить возбудители и приемники колебаний внутри резонаторов и одновременно заполнить с целью демпфировани внутреннюю полость при бора жидкостью.. Пространственна форма колебаний трубы обеспечивает возможность возбуждени колебаний 24 при необходимом демпфировании дл работы прибора в целом. Предлагаемое устройство из-за выбранной формы колебаний практически нечувствительно к действию поперечных вибраций, что повышает точность измерени ускорений и ведет к улучшению технико-экономических показателей за счет отсутстви погрешности от поперечной вибрации, относикоторой составл ет тельна величина у прототипа . формула изобретени 1. Вибрационный акселерометр, содержащий корпус, инерционную массу, системы съема и возбуждени колебаний с приемниками и возбудител ми И резонаторы, одни концы которых соединены с инерционной массой, а другие с корпусом, отличающийс тем, что, с целью повышени точности измерени ускорений, резонаторы выполнены в виде полых цилиндров с герметичными внутренними полост ми, в которых расположены возбудители и приёмники колебаний. 2. Акселерометр по п.1, о т л ичающийс тем, чтодкорпус заполнен демпфирующей жидкостью. I Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Новицкий П.В., Путников B.C., Кнорринг В.Г. Цифровые приборыс частотными датчиками. Л., Энерги , 1970,. с. 125, рис. 5-26. 2. Новицкий П.В., Путников B.C., Кнорринг В.Г. Цифровые приборы с частотными датчиками. Л., Энерги , 1970, с. 125, рис. 5-2а (прототип).In addition, the housing is filled with a damper (liquid). The drawing shows the structure of a vibration accelerometer. The accelerometer contains resonators 1 and 2 in the form of cylindrical tubes that are attached by their own ends to the inertial mass 3 and to the ends of the body k, to which cylindrical tubes 5 and 6, mounted coaxially with pe zonators and on which the electrodes of the causative agents and receivers 7 of oscillations of resonators connected to amplifiers 8 and oscillation excitation systems, are equally attached. The operation is as follows: Resonators 1 and 2, exciters and Receivers 7, amplifiers 8 and 9 form closed circuits, 1c of which oscillate, frequency of which is equal to the resonant frequency of the resonators, and the linear acceleration along the lengthwise axis creates a force compressing one and stretching another resonator, thereby changing the frequencies of their own oscillations. The difference in the frequencies of the oscillations of the resonators is a measure of the measured acceleration. The elimination of the inertia suspension in the transverse direction makes it possible to reduce the sensitivity threshold of the instrument. The use of electrostatic excitation and vibration pickup allows to place exciters and vibration receivers inside the resonators and at the same time fill the internal cavity of the instrument with fluid for damping. The proposed device, due to the chosen vibration shape, is practically insensitive to the action of transverse vibrations, which improves the accuracy of acceleration measurements and leads to improved technical and economic indicators due to the absence of transverse vibration error, which is a relative value of the prototype. Invention 1. Vibration accelerometer, comprising a housing, inertial mass, removal and excitation systems with receivers and drivers And resonators, one ends of which are connected to inertial mass, and others with a housing, characterized in The resonators are made in the form of hollow cylinders with hermetic internal cavities, in which pathogens and oscillation receivers are located. 2. The accelerometer according to claim 1, wherein the body is filled with a damping fluid. I Sources of information taken into account during the examination 1. Novitsky PV, Putnikov B.C., Knorring VG Digital devices with frequency sensors. L., Energie, 1970 ,. with. 125, fig. 5-26. 2. Novitsky P.V., Putnikov B.C., Knorring V.G. Digital devices with frequency sensors. L., Energie, 1970, p. 125, fig. 5-2a (prototype).

Claims

Claim

1. A vibration accelerometer containing a housing, inertial mass, vibration pick-up and excitation systems with receivers and pathogens, and resonators, one end of which is connected to the inertial mass, and the other to the housing, characterized in that, in order to increase the accuracy of measuring accelerations, 'resonators made in the form of hollow cylinders with hermetic internal cavities in which there are wake-ups and vibration receivers.

2. The accelerometer according to claim 1, characterized in that "the housing is full of damping fluid.

I carry “behind-