SU1137400A1 - Способ определени коэффициента преобразовани акселерометра - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПРЕОБРАЗОВАНИЯ АКСЕЛЕРОМЕТРА, . включающий установку градуируемого акселерометра на торце механического волновода, возбуждение в последнем гармонических колебаний с известны-: ми параметрами и измерение величины, выходного сигнала градуируемого акселерометра, о тлич ающийс   тем, что, с целью повышени  точности, измер ют упругие напр жени  в механическом волноводе на рассто нии от его торца меньше 0,1 длины волшл возбуждаемых гармонических колебаний, а величину коэффициентов преобразовани  акселерометра определ ет как отношение величины его выходного сигнала к величине, задаваемой выражением Sd ер S плсмцадь поперечного где сечени  волновода; упругое напр кение, измеренное в контролируемом сечеп НИИ волновода; гЛд - масса акселерометра; погонна  масса волновода; е длина отрезка волновода, заключенного между контролируемым сечением и его рабочим торцом. СО 4 О

Description

1 Изобретедае относитс  к измерительной технике и может быть исполь зовано дл  опре делени  коэффициента преобразовани  акселерометров. Известен способ определени  коэф фициента преобразовани  акселеромет ров, согласно которому исследуемый акселерометр устанавливаетс  на под вижном столе вибратора, в котором возбу :сдаютс  меканические колебани  уровень ускорени  колебаний измер етс с помощью контрольного акселерометр и измер етс  сигнал с калибруемого датчика. Отношение амплитуды этого сигнала к величине измеренного ускорени  дает требуемьй коэффициент преобразовани  калибруемого акселерометра m . Этот- способ обеспечивает сравнительно невысокую точность 5 так как логрешность измерени  ускорени  даж при использовании образцового акселерометра достигает величины 10%. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ определени  коэффи™ циента преобразовани  акселерометра заключаюрщйс  в возбуждении в механическом волноводе гармонических колебаний с известными параметрами и :18змерении величины вькодного си1 i-iajia градуируемого акселерометра, установленного на торце механическо го волновода 2j , , Недостатком прототипа  вл ютс  большие погрешности определени  коэ ( -нциента преобразовани  акселеромет ра при градуировке последнего мето- дом сличени  с показани ми образдоТого акселерометра,, .Цель изобретени  - повышение точ ности определени  коэффициента преобразовани  акселерометра. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу определени  коз4)фициента преобразовани  акселерометра , включающему установку градуируемого акселерометра на торце механического волновода, возбуждение в последнем гармонических кол&баний с известными параметрами и из-.;ерение величины выходного сигнала градуируемого акселерометра, измер ют упругие напр жени  в механическом волноводе на рассто нии от его торца меньше 0,1 длины волны возбуждаемых гармонических колебаний , а величину коэффициента преобразовани  акселерометраопредел ют 02 как отношение велргчины его выходного сигнала к величине, задаваемой выражением (1) где и - упругое напр жение, измеренное в контролируемом сечении волновода; S - пло1ч;адь поперечного сечени  волновода; то - масса акселерометра; U - погонна  масса волновода; Е - длина отрезка волновода, заключенного между контролируемым сечением и его рабочим , На чертеже показана схема уставовки дл  реализации способа. Установка состоит из механического волновода 15 закрепленного в корпусе 2 посредством пьезоэлектрического преобразовател , состо щего из двух пьезоэлектрических дисков 3, имеющих осевую пол ризацию, и электрода 4, расположенного между диска14И 3 и св занного с генератором электрических колебаний 5, Дисрси 3расположены так, что направлени  их пол ризации встречньи С механическим волноводом 1 св зан измерительный преобразователь механических напр жений контролируемого сечени , выполненньш, в виде пьезоэлектрической пленки 6, нанесенной на поверхность волновода, токосъемника 5 име;с8дего возможность осевого перемещени , и измерител  В, угол поворота которого об пропорционален перемещению f токосъемника 7 относительно рабочего торца волновода . Величина зазора 5 между пьезоэлектрической пленкой 6 и электродом токосъемника 7 выбираетс  достаточной дл  съема сигнала за счет электростатической индукции. Электрод токосъемника 7 электрически св зан с прибором 9, показани  которого проградуированы непосредственно в величинах измер емого механического напр жени . Генератор образцового усили  .10 может быть выполнен в виде пружины, деформаци которой зависит от поворота разъединител  11 на угол jb , Градуируемый акселерометр 12 устанавливают на рабочем торце волновода 1. 3 Перед началом измерений производ т градуировку прибора 9. Дл  этого с помощью разъединител  11 ге нератор образцового усили  10 нагружают на рабочий торец волновода 1. При посто нном сечейии волновода шкалу отсчета fi можно проградуировать .непосредственно в величинах механического напр жени  d . За счет пр мого пьезоэЛфекта на поверх ности пьезоэлектрической пленки 6 по вл етс  пропотщиональный электри ческий зар д, соответствующий прило женному механическому напр жению i , которьй вызьюает по вление на электроде токосъемника 7 элekтpичec кого .сигнала, регистрируемого с помощью прибора 9. Чувствительность измерительного преобразовател  меха нических напр жений определ етс  как отношение показани  индикатора к величине напр жени  После этого генератор образцового усили  отсоедин етс  от волновода , а на рабочий торец устанавливаетс  градуируемый акселерометр 12, Токосъемник .7 перемещаетс  на рассто ние t, величина которого меньше 04. О, 1 длины волны возбуждаекплх в волноводе колебаний. Подают с генера-- . тора 5 на пьезодиски 3 электрическое напр жение требуемой частоты, При этом в механическом волноводе 1 возникают механические колебани . Снимают с прибора 9 величину напр жени  ( , действующего в контролируемом сечении стержн . Снимают с измерител  8 величину перемещени  t. Величину коэффициента преобразовани  градуируемого акселерометра рассчитьшают согласно выражению (1), Так как измерение масс может быть вьтолнено взвешиванием достаточно точно (погрешность менее долей процента ), измерение линейных размеров (диаметра волновода и длины) даже с помощью универсальных приборов (например , штангенциркул ) дает также достаточно высокую дл  данных измерений точность (погрелность менее 1%), измерение статического коэффи .циента преобразовани  деформации, свод щегос  к измерению масс и длин, также имеет погрешность меньшую 1%, Данный метод позвол ет получать коэффициент преобразовани  aкceлepJOметра с высокой (менее 1%) точностью.

Claims (1)

1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПРЕОБРАЗОВАНИЯ АКСЕЛЕРОМЕТРА, . включающий установку градуируемого акселерометра на торце механического волновода, возбуждение в последнем гармонических колебаний с известны-: ми параметрами и измерение величины, выходного сигнала градуируемого акселерометра, о тлич ающийс я тем, что, с целью повышения точности, измеряют упругие напряжения в механическом волноводе на расстоянии от его торца меньше 0,1 длины волны возбуждаемых гармонических колебаний, а величину коэффициентов преобразования акселерометра определяют как отношение величины его выходного сигнала к величине, задаваемой выражением m_a + B|U^J где 5 “ площадь поперечного сечения волновода;

   ό - упругое напряжение, измеренное в контролируемом сече?* нии волновода;

   - масса акселерометра.;

   р - погонная масса волновода;

   £ - длина отрезка волновода, заключенного между контролируемым сечением и его рабочим торцом.

   >

   как отношение величины его выходного сигнала к величине, задаваемой выражением