SU1138751A1 - Устройство дл определени чувствительности акселерометра к деформации объекта измерени - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТЮ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСта .АКСЕЛЕРОМЕТРА К ДЕФОРМА11ИИ ОБЪЕКТА ИЗМЕРЕНИЯ, содержащее имитатор объекта с установленными на нем испытуемым и образцовым акселерометрами и возбудитель механических колебаний, отличающеес  тем, что, с целью.пoвь иени  точности определени  коэффициента д-еформационной чувствительности в ударном режиме, имитатор выполнен в виде .полого стержн , в рассечке которого установлен возбудитель механических колебаний, торцы стержн  соединены ст гивающим элементом , при этом длина стержн  удовлетвор ет сооуношению 5D i L 2,5СоТв , где D - наружный диаметр стержн  см; Сд - скорость распространени  волны деформации в стержне, см/с; Т - период собственных колебаний закрепленного акселерометра,

Description

Изобретение .относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  испытани  акселерометров на чувствительность к деформации объекта измерени ,

Известны устройства дл  определени  деформационной чувствительност акселерометра, содержащие балку, котора  имитирует объект измерени , Балка приводитс  в колебательное движение при помощи электродинамического возбудител . На балке, вблизи места заделки, укреплен испытуемый акселерометр. Предполагаетс , что в месте креплени  акселерометра деформации балки максимальны , а ускорени  - минимальны.

Несмотр  на простоту и доступность , данных устройств им присущи большие погрешности в определении деформационной чувствит ельностй акселерометра . Это вызвано тем, что узел деформации акселерометра подвержен вли нию ускорени  балки,, .что не позвол ет вы вить деформационную чувствительность в чистом виде.

Наиболее близким по технической сущности  вл етс  устройство,содержащее имитатор объекта измерени  с установленными на нем испытуемым и образцовым акселерометрами и возбдитель механических колебаний.

Исследуемый акселерометр закреплен р Узле колебаний балки,, где деформации максимальны, а ускорени  минимальны. Величина деформаци11 дл  этого участка балки измер етс  с помощью тензометра или вычисл етс  по известному ускорению пучности колебаний.

Несмотр  на высокие метрологические характеристики известной установки, она имеет узкий диапазон рабочих частот, около. 500 Гц кроме того, в узле создани  деформаций присутствуют ускорени , что приводи ;К погрешности измерени  коэффициент деформационной .чувствительности по- .р дка 10-15%.

Отмеченные недостатки не позвол ют использовать известную установ . ку дл  определени  коэффициента деформационной чувствительности ударных акселерометров,

Цель изобретени  - повышение точности определени  коэффициента деформационной чувствительности акселерометра в режиме измерени  ударных ускорений.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройстве, содержащем имитатор объекта с установленными на нем испытуемым и образцовым акселерометрами и возбудитель механических колебаний, имитатор выполнен в виде полого стержн , в рассечк которого установлен возбудитель механических колебаний, при этом торцы стержн  соединены ст гивающим элементом, при этом длина стержн  удовлетвор ет отношению

5D L 2,5С„Т , где D - диаметр стержн ,см;

Сд - скорость распространени 

волны деформации в стержне;

Тр - период колебаний закрепленного акселерометра, с,

В отличие от известной установки, работающей на принципе изгибных колебаний балки, в предлагаемом устройстве использованы волновые  влени  в стержне. Возбудитель упругой деформации посылает в стержень импульсную волну раст жени -сжати , котора  модулирует ударный процесс и используетс  дл  определени  деформационной чувствительности аксе- .лерометра.

Жесткое крепление торцов стержн  позвол ет получить в. нем волну у;пругой деформации с помощью магнитоили пьезострикционного возбудител ,

Вьшолнение стержн  в виде полого цилиндра обеспечивает в нем относит тельно высокий уровень деформации при ограннченйой мощности возбудител  колебаний.

Длина L стержн  выбрана, исход  из следующих соображений.

Максимальна  длина стержн  ограничиваетс  длиной волны возбудител  деформации. Из теории вибраторов известно, что однородное поле продольной деформации можно получить при условии, что длина стержн  не превьшает 1/2Л, где Л - длина вол-, ны деформации, С другой стороны Д СдТ, где С0 - скорость распространени  деформации в стержне, ; Т - период колебаний возбудител  деформации. При определении деформационной чувствительности на верхне (рабоЧ й) частоте ..зкселер.ометоз принимаемой обычно fо f где fo собственна  частота закрепленного 31 акселерометра,. получим, что .максимал на  длина стержн  не должна превышат 2,5СрТо, где Те, - период собственных колебаний закрепленного акселерогметра . Минимальна  длина стержн  ограничиваетс  его диаметром. Дл  того, чтобы поперечные деформации (а еле-, довательно, и поперечные ускорени ) стержн  были минимальны, длина волны деформации Л должна значительно превышать диаметр D стержн . Практически ЭТО условие реализуетс  при отношении Л /D / 19. Отсюда следует что минимальна  длина стержн  должна быть L / 5D. На чертеже дана схема предлагаемого устройства. Устройство содержит полый стержен 1на торцах стержн  установлены диск 2и 3, которые ст нуты болтом 4, в поперечном сечении стержн  установлен возбудитель 5 упругой деформации на поверхности с-тержн  закреплены образцовый акселерометр 6, исследуемый акселерометр 7, тензометры 8 и 9 Возбудитель 5 имеет клеммы 10 дл  . подключени  генератора импульсных напр жений или тока. Длина стержн  равна L. 1 Устройство работает следующим образом. Устанавливают на поверхность стержн  1 образцовый акселерометр 6 с малой деформационной чувствительностью . Подключают клеммы 10 к генератору (не показаны) импульсных напр жений или тока, включают возбуди- i тель упругой деформации и контролируют по акселерометру 6 отсутствие в стержне 1 поперечных ускорений. Затем устанавливают на стержень 1 ис- следуекалй акселерометр 7 и подают на возбудитель 5 импульс тока или напр жени , модулирующий процесс ударной деформации. Коэффициент деформационной чувствительности определ ют путем делени -выходного сигнала акселерометра 7 на величину деформации , измеренную тензометром В. Тензометр 9 контролирует когерент ность (однородность) пол  деформации по длине стержн  1. Вьюока  точность измерени  коэффициента деформационной чувствительности акселерометра достигаетс  за счет создани  в стержне чистой деформации раст жени -сжати  и исключени  ускорений в точке креплени  акселерометра .

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ АКСЕЛЕРОМЕТРА К ДЕФОРМАЦИИ ОБЪЕКТА ИЗМЕРЕНИЯ, содержащее имитатор объекта с установленными на нем испытуемым и образцовым акселерометрами и возбудитель механических колебаний, отличающееся тем, что, с целью·повышения точности определения коэффициента деформационной чувствитель— ности в ударном режиме, имитатор выполнен в виде полого стержня, в рассечке которого установлен возбудитель механических колебаний, торцы стержня соединены стягивающим элемен— том, при этом длина стержня удовлетворяет соотношению 5D 4 L έ 2,5С_ОТ_О , где D - наружный диаметр стержня, см;

   С_о - скорость распространения волны деформации в стержне, см/с;

   T_Q - период собственных колебаний закрепленного акселерометра, с. §