Claims (3)
Изобретение относитс к измерительной технике, а именно к испытан и калибровке пьезоэлектрических акселерометров в режиме измерени ударных ускорений. , ним из основных параметров, определ ющих качество акселерометра вл етс чувствительность к воздействию боковых ускорений. Известно, что коэффициент попере ной чувствительности акселерометра определ етс , как правило, на вибро стенде. Акселерометр устанавливают на стенд так, чтобы его ось максимальной чувствительности была направлена перпендикул рно направлени движени платформы стенда. При вибраци х платформы измер ют показани акселерометре в поперечном направлении и относ т к показани м в направлении оси максимальной чувствительности 1 . Однако, неоютр на широкую распространенность таких устройств, им присущи большие погрешности в определении коэффициента поперечной чувствительности . Это обсто тельство вызвано тем, что вибростенды имеют высокий уровень собственных поперечных составл ющих ускорени . Известно также устройство дл метрологической аттестации акселерометров по коэффициенту поперечной чувствительности на основе цилиндрического стержн , Установка содержит цилиндрический стержень, жестко закрепленный одним торцом к основанию плиты, возбудитель колебаний стержн и исследуемый акселерометр, установленный на свободном торце стержн .Колебани стержн возбуждают посредством вращаемого вокруг него электромагнита С2. Указанный стенд имеет высокие метрологические характеристики. Однако ему присущи такие недостатки, как малый диапазон создаваемых ус3 корений (не более 1500 м/с); узкий диапазон рабочих частот (500+50 Гц) низка точность определени коэффици ента поперечной чувствительности (около 20). Отмеченные недостатки не позвол ют использовать известный стенд дл определени коэффициента поперечной чувствительности во всем (рабочем) диапазоне ударных акселерометров. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс устройство дл испытаний акселерометров в ударном режиме, содержащее основной стержень, возбудитель коле баний и дополнительный стержень, на одном конце которого установлено средство дл креплени исследуемого акселерометра СЗ J Недостатком известного устройств вл етс невозможность определени коэффициента поперечной чувствитель ности акселерометра. Цель изобретени - расширение функциональных возможностей устройства . Указанна цель достигаетс тем, что в устройстве, содержащем основной стержень, возбудитель колебаний и дополнительный стержень, на одном конце которого устаноапено средство дл креплени исследуемого акселерометра , дополнительный стержень установлен с возможностью поворота вокруг своей оси в основном стержне перпендикул рно его оси на рассто ни от торца, соединенного с возбудителе колебаний, определ емом по формуле где Ти - длительность положительной фазы продольной ударной волны, с; С, Сп скорости распространени продольной и поперечной ударных волн о стержне, м/с. На чертеже представлено устройство дл испытаний акселерометров в ударном режиме, общий вид. Устройство содержит основной стер жень 1, дополнительный стержень 2, исследуемый акселерометр 3«образцовы акселерометр А,согласующие усилитеселерометр k, согласующие усилители 5 и 6, регистратор 7, датчик 8 запуска регистратора 7, ударник 9, 14 индукционную катушку 10, пружину 11, генератор 12 импульсного тока и пусковую кнопку 13. Испытуемый акселерометр 3 и дополнительный стержень 2 установлены перпендикул рно оси основного стержн 1 на рассто нии L, от его нижнего торца. Ударник 9 выполнен в виде подвижного электромагнита и установлен внутри индукционной катушки 10. Датчик 8 предназначен дл запуска регистратора 7 и расположен в нижней части стержн 1, Устройство работает следующим образом . При нажатии пусковой кнопки 13 в индукционной катушке Ю возникает электромагнитное поле, которое взаимодействует с ударником 9. Ударник 9 удар ет по торцу стержн 1 и создает в нем продольную и поперечные волны. Поперечна волна вызывает срабатывание датчика 8, который зйпускает работу регистратора 7. Продольна волна при заданной длине стержн L, опережает поперечную волну на длительность импульса Т и воздействует на дополнительный стержень 2 с акселерометром 3. При этом акселерометру 3 задают определенный угол поворота вокруг своей оси и измер ют выходные сигналы акселерометров 3 и в момент воздействи на них только первичной продольной волны. Регистратор 7 осуществл ет запись сигналов с акселерометров 3 и Ц, обработку этих сигналов и определение коэффициента поперечной чувствительности при заданных углах по ворота акселерометра 3Высока точность измерени коэффициента поперечной чувствительности достигнута за счет определени во времени прихода . на дополнительный стержень 2 первичных импульсов ускорени продольной и поперечной ударных волн. Технические характеристики устройства . Диапазон создаваемых ускорений 510 - 10 длительность ударной волны (положительной фазы продольной волны 50-300 мкс; погрешность определени коэффициента поперечной чувствительности - не более Технико-экономическа эффективность предлагаемого устройства состоит в том, что по вл етс возможность метрологической аттестации ударных акселерометров по параметру поперечной чувствительности; обеспечиваетс высока точность определени коэффициента поперечной чувствительности на верхней границе амплитудно-частотного диапазона акселерометра .. Формула изобретени Устройства дл испытаний акселерометров в ударном режиме, содерж щее основной стержень, возбудитель колебаний и дополнительный стержен на одном конце которого установлено средство дл креплени исследуемог акселерометра, отличающее с тем, что,с целью расширени функциональных возможностей устройства , дополнительный стержень установлен с возможностью поворота вокр 16 своей оси в основном стержне перпендикул рно его оси на рассто нии от торца, соединенного с возбудителем колебаний, определ емом по формуле где - длительность положительной фазы продольной ударной волны, с; С, С2 - скорости распространени продольной и. поперечной ударных волн в стержне, м/с. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Нуберт Г.П. Измерительные преобразователи неэлектрических величин. Энерги , 1970, с. 30. The invention relates to a measurement technique, in particular to the tested and calibrated piezoelectric accelerometers in the measurement mode of shock accelerations. He is one of the main parameters determining the quality of the accelerometer is sensitivity to the effects of lateral accelerations. It is known that the lateral sensitivity coefficient of an accelerometer is determined, as a rule, on a vibration stand. The accelerometer is mounted on a stand so that its axis of maximum sensitivity is directed perpendicular to the direction of movement of the stand platform. When the platform vibrates, the accelerometer reads in the transverse direction and refers to the readings in the direction of the axis of maximum sensitivity 1. However, neo-on the widespread occurrence of such devices, they are characterized by large errors in determining the coefficient of transverse sensitivity. This circumstance is caused by the fact that shakers have a high level of their own transverse components of acceleration. It is also known a device for the metrological certification of accelerometers on the coefficient of transverse sensitivity based on a cylindrical rod. The installation contains a cylindrical rod rigidly fixed with one end to the base of the plate, a rod oscillator and an accelerometer under test mounted on the free end of the rod. The oscillations of the rod are excited by an electromagnet rotating around it C2. The specified stand has high metrological characteristics. However, it has such disadvantages as a small range of generated usings (no more than 1500 m / s); the narrow range of operating frequencies (500 + 50 Hz) is low and the accuracy of determining the transverse sensitivity coefficient (about 20) is low. These deficiencies do not allow the use of a well-known test bench for determining the coefficient of transverse sensitivity in the entire (operating) range of shock accelerometers. The closest in technical essence to the present invention is a device for testing accelerometers in shock mode, which contains a main rod, a vibration exciter, and an additional rod, at one end of which a means is provided for fastening an accelerometer SZ under investigation J A disadvantage of the known devices is the inability to determine the transverse sensor coefficient accelerometer. The purpose of the invention is to expand the functionality of the device. This goal is achieved by the fact that in the device containing the main rod, the exciter and an additional rod, at one end of which means are mounted for fastening the accelerometer under investigation, the additional rod is installed with the possibility of rotation about its axis in the main rod perpendicular to its axis at a distance from the end face connected to the exciter of oscillations, defined by the formula where Ti is the duration of the positive phase of the longitudinal shock wave, s; C, Cn, the velocity of propagation of longitudinal and transverse shock waves about the rod, m / s. The drawing shows a device for testing accelerometers in shock mode, a general view. The device contains a main rod 1, an additional rod 2, an accelerometer under test 3 "exemplary accelerometer A, matching amplifier / accelerometer k, matching amplifiers 5 and 6, recorder 7, recorder trigger 8 8, drummer 9, 14 induction coil 10, spring 11, generator 12 pulsed current and a start button 13. The accelerometer 3 under test and an additional rod 2 are mounted perpendicular to the axis of the main rod 1 at a distance L from its lower end. Drummer 9 is made in the form of a movable electromagnet and is installed inside the induction coil 10. Sensor 8 is designed to start the recorder 7 and is located in the lower part of the rod 1, the device works as follows. When the start button 13 is pressed, an electromagnetic field arises in the induction coil Yu, which interacts with the drummer 9. The drummer 9 strikes the end face of the rod 1 and creates longitudinal and transverse waves in it. The transverse wave triggers the sensor 8, which zypuskat the work of the recorder 7. A longitudinal wave at a given rod length L, ahead of the transverse wave by the pulse duration T and affects the additional rod 2 with the accelerometer 3. The accelerometer 3 sets a certain angle of rotation around its axis and The output signals of accelerometers 3 are measured and, at the time of exposure to them, only the primary longitudinal wave. The recorder 7 records the signals from accelerometers 3 and C, processes these signals, and determines the transverse sensitivity coefficient at given angles of the accelerometer gate. 3 The transverse sensitivity coefficient measurement accuracy is achieved by determining at the time of arrival. on additional rod 2 primary impulses of acceleration of longitudinal and transverse shock waves. Technical characteristics of the device. The range of generated accelerations is 510–10 shock wave duration (positive phase of longitudinal wave 50–300 µs; the error in determining the transverse sensitivity coefficient is no more than Technical and economic efficiency of the proposed device consists in the possibility of metrological certification of impact accelerometers by the transverse sensitivity parameter high accuracy of determining the transverse sensitivity coefficient at the upper limit of the amplitude-frequency range of the accelerator meter. Invention device for testing accelerometers in shock mode, containing a main rod, a vibration exciter and an additional rod at one end of which a means for mounting an accelerometer under investigation is installed, characterized in that, in order to expand the functionality of the device, an additional rod is installed rotatably turning its axis 16 in the main rod perpendicular to its axis at a distance from the end connected to the oscillation pathogen determined by the forms le wherein - the duration of the positive phase of the longitudinal shock waves, s; C, C2 - the propagation velocity of the longitudinal and. transverse shock waves in the rod, m / s. Sources of information taken into account in the examination 1.Nubert G.P. Non-electric measuring transducers. Energie, 1970, p. thirty.
2.Пеллинец B.C. Измерение ударных ускорений. М., Стандарты, 1975, с.. 2. Pellinets B.C. Measurement of shock accelerations. M., Standards, 1975, s ..
3.Авторское свидетельство СССР № «408222, кл. G 01 Р 21/00, 1972 (прототип).3. USSR Author's Certificate No. 408222, cl. G 01 R 21/00, 1972 (prototype).