SU1267261A1

SU1267261A1 - Устройство дл определени термочувствительности акселерометра в ударном режиме

Info

Publication number: SU1267261A1
Application number: SU843826517A
Authority: SU
Inventors: Борис Осипович Ирашин
Original assignee: Войсковая часть 70170
Priority date: 1984-12-17
Filing date: 1984-12-17
Publication date: 1986-10-30

Abstract

Изобретение относитс к испытательным стендам и позвол ет повысить точность определени термочувствительности акселерометров в ударном режиме. Внутри дополнительного стержн 2, соединенного с основным стержнем 1 через теплоизолирующую прокладку 9, выполнена термокамера 3, в которой установлен дополнительньй нагреватель в виде термоэлемента 4. Температурный режим исследовани акселерометра 5 задаетс путем изменени направлени и силы тока в термоэлементах 4 и 8. Температуру рабочих торцов стержн 2 и холодильника б, закрепленного на корпусе акселерометра с помощью упругих св зей 12, измер ют терморезисторами 10 и 11. 2 ил. сл SD file, f

Description

Изобретение относится к испытательным сте'ндам и может быть использовано для исследования объектов в условиях комплексного воздействия ’ факторов внешней среды и ударных нагрузок.

Цель изобретения - повышение точности определения термочувствительности акселерометров в ударном режиме и упрощение конструкции устройства.

На фиг.1 показано предлагаемое устройство, общий вид.

Устройство содержит основной 1 и дополнительный 2 стержни,, в дополнительном стержне 2 выполнена термокамера 3, в полости которой установлен термоэлемент 4, акселерометр 5, на корпусе которого установлен холодильник 6, содержащий полость 7 с термоэлементом 8, термоизолирующую прокладку 9, терморезисторы 10 и 11 и упругие связи 12.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый акселерометр 5 устанавливают на рабочий торец дополнительного стержня 2. На корпус акселерометра 5 устанавливают холодильник 6 и фиксируют его с помощью упругих связей 12.

Температурный режим испытания акселерометра задают с помощью термоэлементов 4 и 8 путем изменения направления и силы тока в них. При последовательном включении термоэлементов 4 и 8 полости термокамеры 3 и холодильника 7 имеют одинаковую температуру и акселерометр испытывается в изотермическом режиме. При встречном включении термоэлементов 4 и 8' они имеют разную температуру и акселерометр испытывается в динамическом режиме. Температуру рабочих торцов дополнительного стержня 2 и холодильника 6 измеряют посредством терморезисторов 10 и 11.

В динамическом режиме на акселерометр 5 действует разность температур йТ = Т, - Т₂ (где Т, - температура основания акселерометра, равная: температуре торца дополнительного стержня 2'; т_г - температура холодильника 6). Разность температур дТ представляет собой градиент Температур, действующий по всему объему акселерометра й вызывающий в пьезоматериале пироэлектрические заряды. Сигнал пироэлектрических зарядов проявляется в виде дополнительной температурной погрешно сти акселерометра. Для выявления этой погрешности на акселерометр воздействуют нормированным ударным импульсом ускорения. Импульс ускорения соз5 дает в дополнительном стержне 2 волну сжатия, которая через корпус акселерометра трансформируется в холодильник 6 и, отражаясь от его свободной поверхности, создает волну растяже- 10 ния, которая движется в обратном направлении и, дойдя до границы контакта, вызывает отскок холодильника 6 от корпуса акселерометра 5. В момент отскока холодильника 6 градиент темпе15 ратуры по объему акселерометра становится равным нулю.

Таким образом, в момент ударного нагружения акселерометр получает скачок температуры &Т = Т, - Т₂ . По ре20 зультатам испытаний строят график изменения чувствительности акселерометра в функции динамического градиента температуры. В дальнейшем, график используется для коррекции показаний 25 акселерометра при испытаниях изделий на комплексные воздействия ударных нагрузок и температуры.

На фиг.2 приведены графики зависимости чувствительности акселеромет30 ра от градиента температуры в изотермическом (кривая 1) и динамическом (кривая 2) режимах, полученные с помощью предлагаемого устройства.

Ударный импульс ускорения равен ₃₅ 1500 ед. (g) , его длительность равна

100 мкс. Анализ графика показывает, что изменение чувствительности аксе„ лерометра в динамическом режиме примерно в 2 раза выше, чем в изотерми4₀ ческом и составляет 3,0 пКул/^вС. Паспортное значение температурного коэффициента чувствительности акселерометра равно 40 g/^eC, что с учетом основной чувствительности аксеперомет₄₅ ра, равной 0,04 пКул/g, составляет величину 1,6 пКул/°С.

Увеличение коэффициента температурной чувствительности в динамическом режиме объясняется тем, что акселерометр паспортизовался в изотермическом режиме, который не учитывает погрешность в результате пироэффекта.

Claims

Изобретение относитс к испытательным стендам и может быть исполь зовано дл исследовани объектов в услови х комплексного воздействи г факторов внешней среды и ударньк нагрузок „ Цель изобретени - повышение точности определени термочувствительности акселерометров в ударном режиме и упрощение конструкции устройства. На фиг.1 показано предлагаемое устройство, общий вид. Устройство содерхсит основной 1 и дополнительный 2 стержни,, в дополни тельном стержне 2 выполнена термокамера 3, в полости которой установлен термоэлемент 4, акселерометр 5, на корпусе которого установлен холодиль ник 6, содержащий полость 7 с термоэлементом 8, термоизолирующую прокладку 9, терморезисторы 10 и 11 и упругие св зи 12. Устройство работает следующим образом . Исследуемый акселерометр 5 устана вливают на рабочий торец дополнитель ного стержн
2. На корпус акселерометра 5 устанавливают холодильник 6 и фиксируют его с помощью упругих св зей 12. Температурный режим испытани акселерометра задают с помощью термоэлементов 4 и 8 путем изменени направлени и силы тока в них. При последовательном включении термоэлементов 4 и 8 полости термокамеры 3 и холодильника 7 имеют одинаковую температуру и акселерометр испытываетс в изотермическом режиме. При встречном включении термоэлементов 4 и 8 они имеют разную температуру и акселерометр испытываетс в динамическом режиме. Температуру рабочих торцов дополнительного стержн 2 и холодиль ника 6 измер ют посредством терморезисторов 10 и 11. В динамическом режиме на акселеро метр 5 действует разность температур йТ Т, - Т (где Т, - температура основани акселерометра, равна температуре торца дополнительного стерж н 2j т„ - температура холодильника 6) Разность температур дТ представл ет собой градиент температур, действующий по всему объему акселерометра И вызьшающий в пьезоматериале пироэлек трические зар ды. Сигнал пироэлектри ческих зар дов про вл етс в виде до полнительной температурной погрешно1 12 сти акселерометра. Дл вы влени этой погрешности на акселерометр воздействуют нормированным ударным импульсом ускорени . Импульс ускорени создает в дополнительном стержне 2 волну сжати , котора через корпус акселерометра трансфор1 руетс в холодильник 6 и, отража сь от его свободной поверхности, создает волну раст жени , котора движетс в обратном направлении и, дойд до границы контакта , вызывает отскок холодильника 6 от корпуса акселерометра 5. В момент отскока холодильника 6 градиент температуры по объему акселерометра становитс равнь нулю. Таким образом, в момент ударного нагружени акселерометр получает скачок температуры бТ Т, - Т . По результатам испытаний стро т график изменени чувствительности акселерометра в функции динамического градиента температуры. В дальнейшем, график используетс дл коррекции показаний акселерометра при испытани х изделий на комплексные воздействи ударных нагрузок и температуры. На фиг.2 приведены графики зависимости чувствительности акселерометра от градиента температуры в изотермическом (крива 1) и динамическом (крива 2) режимах, полученные с помощью предлагаемого устройства. Ударный импульс ускорени равен 1500 ед. (g), его длительность равна 100 МКС. Анализ графика показывает, что изменение чувствительности акселерометра в динамическом режиме примерно в 2 раза вьппе, чем в изотермическом и составл ет 3,0 пКул/ С. Паспортное значение температурного коэффициента чувствительности акселерометра равно 40 /С, что с учетом основной чувствительности акселерометра , равной 0,04 пКул/g, составл ет величину 1,6 пКул/°С. Увеличение коэффициента температурной чувствительности в динамическом режиме объ сн етс тем, что акселерометр паспортизовалс в изотермическом режиме, который не учитывает погрешность в результате пироэффекта. Формула изобретени Устройство дл определени термочувствительности акселерометра в . ударном режиме, содержащее основной и дополнительный стержни, термокамеру и холодильник с нагревателем, о т личающе .ес тем, что, с целью повышени точности, в него введен дополнительный нагревательj установленный в термокамере, холодильник за-5 креплен на корпусе акселерометра, а термокамера выполнена внутри дополни12672 1 тельного стержн , причем оба нагревател вьтолнены в виде термоэлектрических элементов, а основной и дополнительный стержни соединены между собой через прокладку из теплоизолирующего акустически прозрачного материала .