Акселерометр
Иллюстрации
Реферат
А,, ОП ИСАЙ И Е
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
00 5355!2
Сок1э Соаетскик
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 11.05.75 (21) 2132968/10 с присоединением заявки М (23) Приоритет
Опубликовано 15.11.76. Бюллетень М 42
Дата опубликования описания 10.11.76 (51) М. Кл.е G 01P 15/08
Государственный комитет
Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 531.768(088.8) (72) Авторы изобретения
Р.-М. В, Канапенас, К. M. Рагульскис, С. В. Прозоров, Г. И. Виткаускас и В. А. Ляпин
Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (71) Заявитель (54) АКСЕЛЕРОМЕТР
Изобретение относится к области измерительной техники и предназначено для применения в приборостроении, преимущественно для датчиков, измеряющих ускорения при низких частотах., Известные акселерометры содержат чувствительный элемент, подвешенный на опорных узлах и вмонтированный в корпусе, и позволяет произвести измерения в определенном диапазоне виброперегрузок (1).
Из известных акселерометров наиболее близким по технической сущности является акселерометр, содержащий чувствительный элемент, корпус, упругий подвес, который выполнен в виде двух соединенных последовательно упругих элементов, жесткости которых относятся как 2: 1 (2) .
Однако известный акселерометр не обладает достаточными чувствительностью и точностью измерений из-за большого трения, так как чувствительный элемент, выполненный в виде сплошного цилиндра, соединен с корпусом через упругий подвес, который состоит из соединенных последовательно первого и второго упругих элементов.
Целью предлагаемого изобретения является повышение чувствительности измерений.
Это достигается тем, что в предлагаемом акселерометре подвес выполнен в виде втулки с нанесенными на внутреннюю поверхность канавками и с расположенным внутри него чувствительным элементом, внутри которого перпендикулярно геометрической оси акселе5 рометра установлен пьезокерамический диск с прикрепленными к нему упругодеформирующимися пластинами.
На чертеже изображен общий вид описываемого акселерометра, содержащего корпус
10 1, в котором с начальным натягом посажена пьезокерамическая втулка 2 обратного эффекта, поляризованная в радиальном направлении. Внутренняя поверхность пьезокерамической втулки 2 содержит канавки постоян15 ной глубины вдоль его геометрической оси, которые симметрично расположены по окружности. Канавки предназначены для обеспечения устойчивости вращению чувствительного элемента 3, который помещен в пьезокерами20 ческой втулке 2 с зазором в несколько микрон.
Для подвешивания чувствительного элемента 3 в осевом направлении по срединной его площади расположен пьезокерамический
25 элемент (диск 4) обратного эффекта, а упругодеформирующиеся пластины 5, прикрепленные к нему, перпендикулярны его оси поляризации и параллельны торцовым поверхностям корпуса акселерометра. С обеих сторон пье30 зокерамического диска 4 параллельно его
535512
Составитель Н, Граникова
Техред М. Семенов Корректор Л. Орлова
Редактор С. Хейфиц
Заказ 2357/9 Изд. № 1749 Тираж 1029 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, )K-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 плоскостям расположены регулируемые в осевом направлении подставные опоры 6.
Акселерометр работает следующим ооразом.
При питании пьезокерамической втулки 2 переменным напряжением возбуждаются радиальные колебания, вследствие чего между пьезокерамической втулкой 2 и чувствительным элементом 3 создается сжатая газовая, например воздушная, пленка, осуществляющая подвешивание чувствительного элемента
3 в радиальном направлении. Подвес элемента 3 в осевом направлении осуществляется при питании пьезокерамического диска 4 переменным напряжением через подставные опоры 6. Между пластинами 5 и подставными опорами 6 создается сжатая газовая пленка.
Наиболее эффективная газовая пленка создается при резонансной частоте пьезоэлемента
2, так как амплитуда колебаний в этом случае имеет наибольшее значение. При этом потери на сопротивление вращению имеют наименьшие величины, а чувствительный элемент 3 приобретает наибольшую чувствительность вращению.
Формула изобретения
Лкселерометр, содержащий корпус, чувствительный элемент, упругий подвес, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности, подвес выполнен в виде
l0 втулки с нанесенными на внутреннюю поверхность канавками и с расположенным внутри него чувствительным элементом, внутри которого перпендикулярно геометрической оси акселерометра установлен пьезокерамический
15 диск с прикрепленными к нему упругодеформирующимися пластинами.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.
1. Авт. св. М 227729, М. Кл, G 01Р 15/02, 1966.
2. Лвт. св. Ne 198?93, М. Кл. G 01Р 15/02, 1966, (прототип) .