SU619863A1 - Установка дл определени чувствительности пьезоаксеерометров к деформации объекта измерени - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области измерительной техники.

Акселерометр, помимо воздействи  измер емого ускорени , как правило, подвергаетс  воздействию деформации объекта, вследствие чего на выходе акселерометра возникает сигнал,принимаемый ошибочно за измер емое ускорение . Поэтому возникает задача определени  чувствительности акселерометра к деформации объекта измерени .

Кроме того, поскольку при измерении направлени  действующей деформации сигнал, обзгсловленный деформацией объекта, может измен тьс  в несколько раз, во.эникает необходимость определени  круговой диаграммы чувствитепыихгтн акселерометра к деформшхии.

Оттреаеленве чувствительностн акселерометра к деформацин объекта обычно осуществл етс  при помощи установо состо щих из имш атора объекта в ввде балки, работающей на изгиб 1.

Известна  установка дл  определени  чувствительности акселерометра к

деформации объекта измерени  2j содержит имитатор объекта в виде балки, жестко закрепленной с одной стороны, свободный конец ее приводитс  в колебательное движение при помощи электродинамического возбудител  - устройства нагружени . На деформируемой балке , вблизи от заделки, укрепл етс  акселерометр . Предполагаетс , что в меоте креплени  акселерометра деформаци  максимальна, а ускорени  минимальны и вызывают сигнал на выходе, пренебрежимый по сравнению с сигналом, вызванным деформапией объекта. При колебаниах балки уставивливаетс  расчетна  величина амшпггуды деформацин (по величине амшштуды колебаний свободного конца балк ) и намер етс  выходное напр жение акселерометра.

Недостатками этой установки  вл ютс  ее низка  точность нэ-эа неопределенности воздействующего Вида деформации и невозможность получени  круговойдиаграммы чувствительности (без

изменени  условий закреплений акселерометра ).

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности  вл етс  установка , в которой деформируемый имитатор объекта выполнен в виде неподвижного диска, а устройство дл  нагружени  в виде двух диаметрально расположенньгх относительно диска катков, установленных с возможностью обкатывани  диска по боковой поверхности 3j.

Недостатком данной установки  вл етс  пониженна  точность измерени  .чувствительности пъэзЬакселерометра к деформации, обусловленна  невозможностью мгновенного приложени  нагрузки при помощи упругого динамометра, в св зи с чем за врем  от начала нагружени  имитатора до включени  двигател  часть зар да, создаваемого акселерометром , стекает , Таким образом, известна  установка дает занижетшые данные.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности определени  Круговой диаграммы чувствительности пъезоакселеро- метра к деформации объекта измерени .

Эта цель достигаетс  тем, что в предлагаемой установке узел создани  деформации вьшолнен в виде камертона, у основани  которого между ветв ми на рассто нии, меньшем половины длийЬ ег ветвей, установлен имитатор, при этом установка снабжена узлом во уждени  механических колебаний ветвей камертона .

В предлагаемой установке период изменени  деформации имитатора опреде; .летс  периодом колебаний камертона , лежащим в диапазоне рабочих частот пъезоакселерометра. Следовательно , за вре. ш одного колебани  камертона зар д практически не успевает стекать через входное сопротивление согласующего усилител , и точность измерени  круговой диаграммы чувствительности повышаетс .

На чертеже изображена схема предлагаемой установки.

Установка состоит из аеформируемого имитатора 1, зажатого посредством четырех роликов 2 между ветв ми камертона 3. Рассто ние между ос ми диаметрально расположенных роликов 2, их диаметр и диаметр имитатора объекта выбираютс  так, чтобы обеспечить нат г, достаточный дл  предотвращени  раскрыти  стыка или шгбр ции v камертона 3. OcHOBamie камертона 3 установлено неподвижно, а деформируемый имитатор

1, выполненный в виде оссиметричной детали, может вращатьс  вокруг своей оси при помощи привода (последний на чертеже не показан). Концы ветвей камертона 3 вход т в систему магнитопровода электромагнитного возбудител  4, установленного на неподвижном основании. Дл  контрол  амплитуды вибрации служит Микроскоп 5.

Предлагаема  установка работает следующим . образом. Перед измерением, в соответствии с требовани ми инструкции по монтажу, производитс  установка провер емого акселерометра 6 на имитатор объекта 1. При подаче напр жени  на возбудитель 4 в камертоне 3 устанавливаютс  гармонические колебани  с «tacTOTOE возбуждени . Измен   частоту возбуждени , наход т резонансную частоту, при которой обеспечивает-

с  максимальна  амплитуда колебаний,

а,следовательно, и максимальные усили , деформирующие имитатор 1. Кроме того, при резонансе практически отсутствуют нелинейные искажени , а тре-

буема  мощность дл  раскрыти  камертона 3 невелика. Уповень ускорени , контролируемый микроскопом 5, однозначно св зан с величиной деформации имитатора 1. Эта зависимость может

быть определена расчетом или экспериментально и  вл етс  характеристикой установки, определ емой при ее аттестации . Дл  увеличени  усили , действующего на имитатор 1, последний помещают на рассто нии от основани  камертона 3, меньщем половины длины его ветвей .Регулиру  амплитуду возбуждающего напр жени , устанавливают по микроскопу 5 требуемую велиШ 1у деформацин имитатора 1 и измер ют выходное напр жение провер емого акселерометра

б.Враща , имитатор 1 вокруг оси и поддержива  посто ггаой амплитуду ветвей камертона 3 (по микроскопу б),

снимают круговую диаграмму чувствительности исследуемого акселерометра 6 к деформации. Вместо микроскопа 5 можно использовать акселерометр или другое средство измерени  амплитуды вибрации, Ь при тщательном исполнении деталей необходимость такого контрол  и регулировани  отсутствует , .так как амплитуда вибрации практически не измен етс  при поворо-.

те имитатора на ЗбО что может быть установлено при аттестации.

Claims (3)

1. Лредлагаема  установка позвол ет повысить точность измерени  круговой диаграммы чувствительности пъезоакселерометра и цеформации за счет периодического нагруркени  имитатора с частотой , при которой не происходит стекани  зар да исследуемого пъезоаКселерометра , что приводит к увеличению тоьности измерени  на 10-т 100%. В свою очередь, более точное определение круговсй диаграммы чувствительности позвол ет в р де случаев снизить общую погрешность измерени  ускорений с 1215% . до eul2%. Формула изобретени  Установка дл  определени  чувствительности пъезоакселерометра к деформа при объекта -измерени , содержаща  имитатор объекта в виде сплошного цилиндра , узел создани  деформации в имита«горе и привод вращени  имитатора, о тпичаюшийс  тем, что, с целью повышени  точности определени  круговой диаграммы чувствительности пъезо- акселерометра.к деформации объекта, узел создани  деформации выполнен в виде камертона, у основани  которого между ветв ми на рассто нии, меньшем половины длины ветвей, установлен имитатор , при этом установка снабжена уэлом возбуждени  механических колебаний ветвей камертона. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: 1. Голубев В. С.,Генкин И. К. Чувствительность пъезоэлектрических датчиков Гк механическим напр жени м. Вибрацио}ша  техника, ч. 1, 1967, изд. МДНТП.
2. 2.Не.лтапп N.,Kte,iK m cheEQ- Mftftr. wtrifaEscliungr an g-edc- htan Mef|«bje-kten . Me%6en-stPe.riern-Reg-een. NO 10, 1970.
3. 3. Авторское свидетельство СССР 525890, кл. QOl Р 21/00,1975.

   U U

   V