SU705347A1 - Струнный акселерометр - Google Patents

Description

(54) СТРУННЫЙ АКСЕЛЕРОМЕТР

линейного расширени  материала корпуса .

На чертеже показан струнный акселерометр .

Струнный акселерометр содержит две однострунных системы, кажда  из которых содержит корпус 1 с закрепленным одним концом упругим подвесом 2, Вторсй конец упругого подвеса входит во внутреннее отверстие инерционной массы 3, выполненной в виде 1илиндра. Упругий подвес соосно расположен со струной 4, один утолщенный конец которой св зан с упругим подвесом, а второй утолщенный конец 5 - с корпусом. Между внутренней поверхностью выступа инерционной массы и внешней поверхностью выступа 6 корпуса помещена капл  7 невысыхающей демпфирующей жидкости, например, кремнеорганической. Струна помещена в зазоре магнитной системы 8, котора используетс  дл  возбуждени  и съем Колебаний струны. Корпус одноструйной системы установлен в дополнительном основании 9 между выступом 10 и планкой прижимного элемента 11. Корпус однострунной систелвл через планку прижимного элемента поджимаетс  стопорным вийтом 12, св занным со вторым выступом 13 дополнительного основани . При вращении винта 12

корпус однострунной системы 1 сжимаетс . Сжатие корпуса приводит к изменению его геокютрических размеров и, естественно, снижает нат жение струнц 4. Направление силы сжати 

па заллельно оси струны. В силу этого

суммарное нат жение струны  вл етс  двух cri|i: силы предварительного нат жени  и силы сжати  ни .

Под воздействием температуры г измен ютс  длины корпуса акселерометра , подвеса, струны и дополнительного основани . Поскольку значение коэффициентов термического расширени  корпуса акселерометра и дополнительного основани  различны, то при изменении температуры по вл етс  разница удлинений. За счет этой разности нат жение струны возрастает , поскольку корпус акселерометра представл ет собой сжатую пружину . Жесткость этой пружины много больше зюесткостиструны. Поэтому при изменении размеров,, замыкакздих сжатую пружину, усилие, развиваемое пружиной, раст гивает сгтруну. Сила, возникающа  в струне от температурь, и от удлинени  корпуса, имеет различные напр жени , в результате в струне сохран ютс  посто нство нат жени  и посто нство частоты колебани  струны .. ,..

Обычно в струнном акселерометре длина струны В с меньше, чем длина

705347

корпуса С , пусть температурный коэффициент линейного расширени  .корпуса oCjj меньше или равен температурному коэффициенту линейного распирени  струны dip,тогда под воздействием приращени  температуры &. , по витс  разность удлинений, равна :

)Н

(1)

в этом случае нат жение определ етс  по выражению;

Т TO - TH ,

лт,-

где Е

модуль упругости материала струны;

S площадь поперечного сечени  струны;

Tfj - начальное нат жение до воздействи  температуры. Как видим, воздействие температуры приводит к по влению температурной погретиности, определ емой вторым слагаемым в выражении (2).

В то же врем  длина дополнительного основани  Сд больше длины корпуса акселерометра, и,положив дл  определенности , что температурный коэффициент линейного расширени  дополнительного основани  оСо больше или раве термперчтурному коэффициенту линейного расширени  корпуса акселерометра оСц, то под воздействием температуры по витс  разность удлинений, равна :

c a-Vd-oeo- - eK

(4)

За счет предварительного сжати  корпуса силой прижимного элемента длина струны изменилась на величину ДС, что эквивалентно изменению силы нат жени  на ДТ, определ емому по выражению:

-.

(5)

Корпус струнного акселерометра в этом случае представл ет собой сжатую пружину. Однако под действием температуры, когда по витс  удлинение определ емое выражением (3), нат жение дтруны должно возрасти на величину:

V-Tr4 «-oV -KV--|:- (6).

ч сс .

Это нат жение уменьшает термперь турную погроиность. Приравн в выражени  (3) и (6), потребуем, чтобы изменение нат жени  струны от изменений Температуры было равно нулю, т.е.: , . (7)

Подставив соответствующие этим значени м выражени  и преобразовав их, имеем:

(8)

Claims (2)

1. л.ед л„е„-д ь «.с Из полученного выражени  легко бпр делить диапазон изменени  температуры , при kOTOpoM происходит уменьшение температурной погрешности Дл  уменьшени  температурных погр ностей корпус струнного акселеррметра поджимаетс  силой, котора  вызывает уменьшение длины струны на вели чину A.t . Силу поджати  корпуса струн ного акселерометра N легко определить по выражению: модуль упругости, SK Ч где Е, площадь поперечного сечени  и длина кор пуса струнного аксе лерометра соответст венно. Использование дополнительно введенного основани  выгодно отличает предпагаекый струнный акселерометр от указанного прототипа, так как измен ет-начальное нат жение струны и позвол ет задать диапазон изменени  внешней температуры, в котором следует уменьшать температурную погрешность . Изменение начального нат жени  при испытани х показало, что можно выставить начальное нат же ние ( 10) с точностью до 10 относительных елиниц. Формула изобретени  1.Струнный акселерометр, содержащий корпус, инерционную массу и св занную с ними струну, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени  путем снижени  температурной погрешности, в него введено основание, выполненное с двум  выступами, к одному из которых прижат корпус акселерометра, а между вторым выступом и противоположной стороной корпуса размещен узел прижима, усилие которого направлено по оси чувствительности акселерометра . 2.Акселерометр поп.1, отличающийс  тем, что, основание выполнено из материала, температурный коэффициент линейного расширени  которого равен или отличен от температурного коэффициента линейного расширени  материала корпуса. VfcTo4HHKH информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Новицкий П.В. и др. Цифровые приборы с частотными датчиками, Энерги , Л., 1970, с.125.
2. 2.Авторское свидетельство СССР 452787, кл. G 01 Р 15/10, . (прототип) .