(5А) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УСКОРЕНИЯ(5A) DEVICE FOR MEASURING ACCELERATION
Изобретение относитс к приборостро ению, в частности к средствам дл иэ . мерени ускорени движущихс объектов . Известно устройство дл измерени ускорени , содержащее корпус, инерционную массу в виде магнитного сердечника и катушку. При измерении скорости движени тела происходит смещение инерционной массы относительно сердечника , при этом в катушке наводитс электрический импульс, амплитуда которого пропорциональна ускорению. После прохождени инерционной массы внутрь сердечника процесс измерени заканчиваетс 1 . Недостатком устройства вл етс зависимость времени регистрации ускорени от длины магнита. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс устройство дл измерени ускорени . содержащее корпус с укрепленным на нем носителем информации с токопро вод щей направл ющей, на которой расположена инерционна масса с установленным на ней импульсным источником света, генератор импульсов выход которого соединен с направл ющейу и тороидальный трансформатор, обмотка которого размещена на инерционной массе и подключена к импульсному источнику света 2. Недостатком известног устройства вл етс зависимость времени регистрации и диапазона измер емых ускорений от длины участка перемещени инерционной массы. Например, при линейном законе нарастани ускорени A(t) AU). И) где Af, - максимальное значение ускорени ; Т, - длительность импульса уско реии ; t - текущее врем . врем регистрации (tp) ускорений ус ройством будет равно 16 у-Ти где L - длина устройства (участок перемещени инерционной ма сы) . Из формулы видно, что дл увеличени времени регистрации, например в 3 раза длину устройства необходимо увеличить в 27 раз при прочих ра ных услови х. Из предыдущей формулы вытекает 6 - L Ти ИЗ этого слудет ,что при фиксированном знамении времени регистрации tp дл увеличени диапазона измерени у корений (О...АП), например ,в 3 раза требуетс увеличить в 3 раза длину устройства. Таким образом, в предлагаемом устройстве увеличение времени регистрации и диапазона измер емых ускорений требует значительного уве личени габаритов ( длины устройства что в большинстве случаев неприемлемо . Цель изобретени - увеличение вре мени регистрации и диапазона измер емых ускорений. Указанна цель,достигаетс тем, что в устройство дл измерени уско рени введены по крайней мере одна дополнительна инерционна масса и элемент фиксации масс, а направл юща установлена с возможностью вращени . Элемент фиксации выполнен в виде продольных выступов на направл ющей и взаимодействующих с ними пазов в посадочных отверсти х инерционных масс, при этом поверхность удаленно го от инерционных масс конца одного из выступов выполнено винтовой. На фиг. 1 схематично показано . предлагаемое устройство; на фиг. 2 сечение А-А на фиг.1; на фиг. 3 с чение Б-Б на фиг.1: на фиг. - сечение В-В на фиг.1. Устройство состоит из корпуса 1, жестко закрепленного на испытуемом объекте (не показан), токопровод щей направл ющей 2, выполненной в виде штока, закрепленного на торцовых неметаллических крышках 3 с поМОЩЬЮ подшипников 4, обеспечивающих направл ющей 2 возможность вращени . На направл ющей 2 установлены инерционные массы ,на которых расположены тороидальные трансформаторы с обмотками 8 и светодиодами 9. К кон цам направл ющей 2, вл ющейс первичной обмоткой трансформатора, подключен генератор 10 импульсов. Вдоль корпуса 1 расположена фотопленка 11. Инерционные массы в посадочных отверсти х имеют пазы 12-Т соответственно , а направл юща 2 - выступы 15 и 16. На конце выступа 15, удаленном от инерционных масс выполнен .винтовой участок 17. Дл предотвращени отскока масс из крайнего правого положени в корпусе 1 размещены подпружиненные собачки 18 (пружины не показаны). Устройство работает следующим образом . В исходном состо нии инерционные массы наход тс в крайнем левом положении, причем положение масс 6 и 7 фиксируетс с помощью выступов 15 и 16, дл чего пазы 13 и 1 в них выполнены ступенчатыми и имеют сквозной и глухой участки, последние служат дл фиксации масс 6 и 7. В момент воздействи на объект внешней силы масса 5 начинает движение относительно корпуса 1. Массы 6 и 7 в это врем движутс совместно с корпусом 1. На светодиоды 9 через трансформатор, образованный обмоткой 8 и направл ющей 2, от генератора 10 подаютс импульсы тока стабильной частоты. На фотопленке 11 фиксируютс точки. При достижении массой 5 конечного участка записи (крайнее правое положение) масса 5 взаимодействует пазом 12 с винтовым участком выступа 15 на направл ющей 2, вызыва поворот направл ющей 2 вокруг своей оси на некоторый угол, например 5 10°. Обратный отскок массы 5 предотвращаетс подпружиненными собачками 18. В силу того, что осуществилс поворот направл ющей 2 на некоторый угол, выступ 15 оказалс против сквозного участка паза 13, выполненного в массе 6. В результате этого масса 6 получает возможность свободного перемещени относительнр корпуса 1 под действием сил инерции. Поскольку на светодиод 9 массы b поступают электрические импульсы стабильной частоты от генератора 10, на пленке 11 фиксируютс точки. Далее процесс работы устройства повтор етс . Дл того, чтобы точки, фиксирующие движение масс , не накладывались друг на друга, траектории светодиодов 9 смещены относительно друг друга. Измер (после про влени пленки рассто ние между соседними точками и зна частоты импульсов, можно определить движени масс 5-7 и их ускорени . Импульс ускорени объекта будет состо ть из трех участков, следующи друг за другом: первый участок полу чаетс при расшифровке результатов гистрации движени массы 5 второй участок - массы 6, третий - массы 7 Регистраци движени масс может осуществл тьс и другими метода например с помощью электроконтактов и осциллографа. Общим временем регйстрации ускорени объекта вл етс сумма времен поочередных движений масс . В силу того, что предлагаемое устройство обеспечивает поочередное движение нескольких инерпдионных масс, врем регистрации tp6 дет равно, например дл линейного з кона нарастани ускорени (1 ), 6 -Ly- Tt, где п - число инерционных масс. Видно, что при прочих равных усл ви х врем регистрации ускорений предлагаемым устройством в п раз больше, чем в противопоставленном. Увеличение диапазона измерений ускорений предлагаемым устройством объ сн етс следующим образом. Так как люба инерционна масса обеспечивает измерение ускорений в диапазоне О...А,(см. 3), то несколько (п) инерционных масс в силу $6 независимости их движений обеспечат измерение ускорений в диапазоне. 0...п.А п Поставленна цель достигаетс практически без увеличени габаритов (длины устройства по сравнению с про тивопоставленным, так как размеры (длина) дополнительных инерционных масс незначительны по отношению к габаритам устройства (1...2-10 м). формула изобретени 1.Устройство дл измерени ускорени , содержащее корпус с укрепленным на нем носителем с токопровод щей направл ющей, на которой расположена инерционна масса с установленным на ней импульсным источником света, генератор импульсов, выход которого соединен с направл ющей, и тороидальный трансформатор, обмотка которого размещена на инерционной массе и подключена к импульсному источнику света, отличающеес тем, что, с целью увеличени времени регистрации и диапазона измер емых ускорений, в него введены по крайней мере - одна дополнительна инерционнай масса и элемент фиксации масс, а направл юща установлена с возможностью вращени . 2.Устройство по П.1, отличающеес тем, что элемент фиксации выполнен в виде продольных выступов на направл ющей и взаимодейст- вующих с ними пазов в посадочных отверсти х инерционных масс, при этом поверхность удаленного от инерционных масс конца одного из выступов выполнена винтовой. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент Франции № , кл. G 01 Р 15/08, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР V , кл. G 01 Р, 15/08, 1975 (прототип).The invention relates to instrumentation, in particular to means for it. measure the acceleration of moving objects. A device for measuring acceleration is known, comprising a housing, an inertial mass in the form of a magnetic core, and a coil. When measuring the velocity of a body, an inertial mass is displaced relative to the core, while an electric pulse is induced in the coil, the amplitude of which is proportional to the acceleration. After the inertial mass passes inside the core, the measurement process ends with 1. The disadvantage of the device is the dependence of the registration time of the acceleration on the length of the magnet. Closest to the proposed technical essence is a device for measuring acceleration. comprising a housing with a data carrier fixed on it with a current guide, on which is located an inertial mass with a pulsed light source installed on it, a pulse generator whose output is connected to a guide and toroidal transformer, the winding of which is placed on an inertial mass and connected to a pulsed light source 2. A disadvantage of a known device is the dependence of the registration time and the range of measured accelerations on the length of the inertial mass displacement section. For example, with the linear law of acceleration increase (A (t) AU). I) where Af, is the maximum acceleration value; T, is the duration of the acceleration pulse; t is the current time. the registration time (tp) of acceleration by the device will be 16 y-Ti, where L is the device length (the area of inertial mass movement). It can be seen from the formula that in order to increase the recording time, for example, 3 times the length of the device, it is necessary to increase it 27 times with other conditions. From the previous formula it follows 6 - L TI FROM this, that with a fixed sign of the registration time tp to increase the measurement range at roots (O ... AP), for example, 3 times the length of the device is required to be increased 3 times. Thus, in the proposed device, an increase in the registration time and the range of measured accelerations requires a significant increase in size (the length of the device, which is unacceptable in most cases. The purpose of the invention is an increase in the registration time and range of measured accelerations. This goal is achieved by for measuring the acceleration, at least one additional inertial mass and a mass fixation element are introduced, and the guide is rotatably mounted. longitudinal protrusions on the guide and grooves interacting with them in the mounting holes of the inertial mass, while the surface remote from the inertial mass of the end of one of the protrusions is screwed. Fig. 1 schematically shows the proposed device; Fig. 2 is a section A-A Fig. 1; in Fig. 3 section BB in Fig. 1: in Fig. - section B-B in Fig. 1. The device consists of a body 1 fixed on the test object (not shown), conductive guide 2, made in the form of a rod, mounted on the face non-metallic cores shkah 3 by means of bearings 4, providing the guideway 2 rotatable. Inertial masses are installed on the guide 2, on which toroidal transformers with windings 8 and LEDs 9 are located. A pulse generator 10 is connected to the ends of guide 2, which is the primary winding of the transformer. The film 11 is located along the housing 1. The inertial masses in the mounting holes have grooves 12-T, respectively, and the guide 2 has projections 15 and 16. At the end of the protrusion 15, remote from the inertial masses, a screw section 17 is made. the rightmost position in the housing 1 is placed spring-loaded pawl 18 (springs not shown). The device works as follows. In the initial state, the inertial masses are in the extreme left position, the position of the masses 6 and 7 is fixed by means of the projections 15 and 16, for which the grooves 13 and 1 are stepped and have through and deaf sections, the latter serve to fix the masses 6 and 7. At the moment of impact on the object by an external force, the mass 5 begins to move relative to the housing 1. The masses 6 and 7 at this time move together with the housing 1. The LEDs 9 through the transformer formed by the winding 8 and the guide 2, pulses from the generator 10 current stable often s. Points are fixed on the film 11. When the mass 5 reaches the end of the recording (extreme right position), the mass 5 interacts with the groove 12 with the screw portion of the protrusion 15 on the guide 2, causing the turn of the guide 2 around its axis at an angle, for example 5 10 °. The rebound of mass 5 is prevented by spring-loaded dogs 18. Due to the rotation of guide 2 at some angle, the protrusion 15 turned out to be against the through section of groove 13 made in mass 6. As a result, mass 6 gets the possibility of free movement relative to body 1 under the action of inertial forces. Since the light-emitting diode 9 of mass b receives electrical pulses of stable frequency from the generator 10, dots are fixed on the film 11. Next, the operation of the device is repeated. In order that the points fixing the movement of the masses do not overlap each other, the trajectories of the LEDs 9 are shifted relative to each other. Measuring (after the film has developed the distance between adjacent points and the sign of the frequency of the pulses, it is possible to determine the mass movements 5-7 and their acceleration. The acceleration pulse of the object will consist of three sections following each other: the first section is obtained when deciphering the hysteresis results mass movements 5 second section - masses 6, third - masses 7 The registration of mass movements can also be carried out by other methods, for example, using electrical contacts and an oscilloscope. The total registration time of the object acceleration is the sum of times Because of the fact that the proposed device provides for the alternate movement of several inperdion masses, the recording time tp6 is equal, for example, to a linear acceleration buildup (1), 6-Ly-Tt, where n is the number of inertial masses. that all other things being equal, the time of registration of accelerations by the proposed device is n times longer than in the opposed one. The increase in the measurement range of accelerations by the proposed device is explained as follows. Since any inertial mass provides a measurement of accelerations in the range O ... A, (see 3), several (n) inertial masses, due to the $ 6 independence of their movements, will provide a measurement of accelerations in the range. 0 ... p. A p. The goal is achieved with almost no increase in dimensions (length of the device compared to the counterpart, since the dimensions (length) of the additional inertial masses are insignificant in relation to the dimensions of the device (1 ... 2-10 m). 1. Arrangement for measuring acceleration, comprising a housing with a carrier mounted on it with a conductive guide, on which an inertial mass with a pulsed light source mounted on it, a pulse generator, the output of which is connected to the guide, and a toroidal transformer, the winding of which is placed on an inertial mass and connected to a pulsed light source, characterized in that, in order to increase the recording time and the range of measured accelerations, at least one additional inertial mass and mass fixing element are introduced into it, 2. The device according to Claim 1, characterized in that the fixation element is made in the form of longitudinal projections on the guide and the slots interacting with them in the mounting holes of the rtsionnyh mass, the surface remote from the inertial mass of one end of the projections is helically twisted. Sources of information taken into account in the examination 1.Patent of France No., cl. G 01 R 15/08, 1976. 2. The author's certificate of the USSR V, cl. G 01 R, 15/08, 1975 (prototype).