Граиметрический датчик

Граиметрический датчик

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Й И Е щ 5864Ц

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.04.71 (21) 1650424/18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.12.77. Бюллетень № 48 (45) Дата опубликования описания 28.01.78 (51) М. Кл G 01V 7/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 550.831.23.084 (088,8) (72) Авторы изобретения

В. P. Санто и В. Я. Яновский (71) Заявитель

Научно-исследовательский и конструкторский институт испытательных машин, приборов и средств измерения масс (54) ГРАВ ИМЕТР ИЧ ЕСКИ Й ДАТЧ ИК

Изобретение относится к области гравиметрического приборостроения и может быть использовано для измерения ускорений, в частности, для ускорения измерения силы тяжести на подвижном основании.

Известны гравиметрические датчики, содержащие вертикально подвешенную струну с грузом на конце. В этих приборах мерой изменения ускорения силы тяжести является изменение частоты собственных колебаний струны.

Известен также гравиметрический датчик, содержащий корпус и подвешенный к нему с помощью механического резонатора рычаг, несущий на конце массивное тело.

Недостатком этого датчика является высокий уровень погрешностей при измерениях на подвижном основании, что вызывается низкой помехоустойчивостью к вредным горизонтальным ускорениям движения.

Целью изобретения является уменьшение погрешностей измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в гравиметрическом датчике, содержащем корпус и подвешенный к нему с помощью механического резонатора рычаг, несущий на конце массивное тело, параллельно первому установлен второй механический резонатор, жестко связанный с корпусом и рычагом, причем

2 резонаторы выполнены в форме стержней с прямоугольным поперечным сечением.

Кроме того, с целью повышения помехоустойчивости стержни могут быть установле5 ны так, что максимальные стороны их поперечных сечений взаимно перпендикулярны.

На фиг. 1 схематически показана конструкция предлагаемого датчика; на фиг. 2 — разрез по A — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез

1р датчика по A — А на фиг. 1 при установке резонагоров так, что максимальные стороны их поперечных прямоугольных сечений взаимно перпендикулярны, Датчик состоит из траверзы 1, смонтирован15 ной на стенке корпуса, двух вертикально расположенных на некотором расстоянии друг от друга механических резонаторов 2 и 3, имеющих форму призматических стержней прямоугольной формы, рычага 4, расположенного горизонтально и в плоскости, проходящей через продольные оси симметрии резонаторов, груза 5 и систем возбуждения б и 7 резонаторов. Резонаторы 2 и 3 верхними концами соединены с траверзой 1, а нижними — с рыча25 гом 4 и образуют упругую систему, выполненную как одно целое. Толщина резонатора 2 несколько больше, чем резонатора 3. Системы возбуждения б и 7 резонаторов идентичны по конструкции и включают расположенные по

Зо обе стороны от резонаторов поляризованные

586411 электромагниты, один из которых, адаптер 8, соединен со входом, а другой — возбудитель

9 — с выходом усилителя 10.

Резонаторы 2 и 3 могут быть установлены так, что максимальные стороны их поперечных сечений взаимно перпендикулярны (фиг. 3).

Датчик работает следующим образом.

При включении систем возбуждения резонаторы начинают совершать поперечные колебания с частотами, величина которых зависит от геометрических размеров, физических констант материала резонаторов и приложенных к их концам продольных сжимающих (для резонатора 2) и растягивающих сил. Величина этих сил определяется как момент силы, вызванный грузом 5 относительно оси Y — Y, удаленный на расстояние между резонаторами.

Размер плеча рычага, расстояние между резонаторами 2 и 3, величина массы груза 5 и размеры резонаторов 2 и 3 выбираются таким образом, чтобы в заданном диапазоне измерения силы тяжести механические напряжения в резонаторах не превосходили бы допустимых, резонатор 2 не терял бы устойчивости, а частоты их колебаний не сближались до взаимного затягивания (синхронизации). Мерой, определяющей величину силы тяжести, является разность частот или периодов колебаний резонаторов, измеренная с помощью дискретного электронного преобразователя с регистратором (не показаны). Погрешности, воз4 никающие от действия на мятник вертикальных возмущающих сил, могут быть исключены, если время измерения равно целому числу периодов возмущающей силы, или доста5 точно велико. Действие горизонтальных возмущений уменьшается за счет указанного выше взаимного расположения резонаторов, а также благодаря дифференциальному эффекту преобразователя.

10 Предлагаемая конструкция гравиметрического датчика позволит уменьшить погрешности при измерениях на подвижном основании, например, на надводных судах вследствие повышения помехоустойчивости к действию го15 ризонтальных ускорений.

Формула изобретения

1. Гравиметрический датчик, содержащий

20 корпус и подвешенный к нему с помощью механического резонатора рычаг, несущий на конце массивное тело, отличающийся тем, что, с целью уменьшения погрешностей измерения, в нем параллельно первому установлен

25 второй механический резонатор, жестко связанный с корпусом и рычагом.

2. Датчик по п. 1, о тл и ч а ю щи и с я тем, что резонаторы выполнены в форме стержней с прямоугольным поперечным сечением и зо установлены так, что максимальные стороны их поперечных сечений взаимно перпендикулярны.

586411

Составитель Ю. Евдокимов

Техред И. Михайлова Корректор Л. Орлова

Редактор Н. Коляда

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3169/9 Изд. № 106 Тираж 725

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5