Измерение ускорения и замедления, измерение импульсов ускорения: ....с помощью вибрирующих струн – G01P 15/10

Предлагаемое изобретение относится к области приборостроения и предназначено для автономного измерения ускорения летательных аппаратов. Струнный акселерометр содержит на своем основании чувствительные элементы, включающие струну, закрепленную одним концом на корпусе, другим на грузе, размещенном на упругом пластинчатом подвесе, и магнитоэлектрические приводы для поддержания автоколебаний струн. Для достижения технического результата чувствительный элемент выполнен в виде замкнутого прямоугольного камертона с внутренним креплением, расположенным на одной из сторон корпуса на геометрической оси, проходящей перпендикулярно струне через ее середину, причем каждая пара параллельных сторон чувствительного элемента состоит из нескольких жестко скрепленных участков из материалов с разными температурными коэффициентами линейного расширения. При этом суммы произведений их длин на температурный коэффициент линейного расширения равны соответственно для сторон вдоль и поперек струны, а температурный коэффициент модуля упругости подвеса равен разности температурных коэффициентов линейного расширения подвеса и струны. Изобретение позволяет повысить точность измерения ускорения за счет увеличения добротности струнного резонатора и снижения температурной погрешности и чувствительности к внешним и внутренним механическим воздействиям на напряжения в струне, а также упростить конструкцию и требования к выбору физико-механических свойств к материалам и форме деталей силовой цепи натяжения струны. 4 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, а точнее к струнным акселерометрам для автономного определения параметров движения летательных аппаратов и может быть использовано при производстве струнных акселерометров. Сущность изобретения достигается тем, что способ настройки струнного акселерометра, содержащего струну прямоугольного сечения и консольно-закрепленный пластинчатый подвес с грузом, включающий закрепление концов струны между двух плоскостей, предварительно механически обработанных в двух взаимно перпендикулярных направлениях поперек и вдоль струны, и отличается тем, что струну выставляют по оси симметрии подвеса перпендикулярно его плоскости, закрепляют последовательно концы струны на грузе и корпусе при совмещении поверхностей крепления в одну плоскость, сравнивают частоту автоколебаний струны с заданной и при необходимости корректируют длину струны, исходя из выражения: , где l - изменение длины струны; f и f₀ - фактическая и заданная частота колебаний струны; l и y - длина струны и прогиб подвеса при расположении струны в одной плоскости, при этом вновь механически обрабатывают поверхности крепления до расположения их в одной плоскости, причем длину струны уменьшают, если частота меньше заданной, и увеличивают, если больше, затем прикладывают к грузу в месте крепления струны усилие, плавно изменяющее натяжение струны в рабочем диапазоне частот, и оценивают изменение амплитуды сигнала со струны, добиваясь точной установкой струны попадания частоты и амплитуды сигнала в заданный допуск, после чего проводят термомеханическое старение акселерометра. Изобретение позволяет сократить длительность стабилизации параметров, время сборки и увеличить выход годных струнных акселерометров при изготовлении. 5 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерений ускорения и других параметров. Согласно изобретению, датчик резонаторный содержит первый маятник, выполненный в виде чувствительного элемента, соединенного с первым основанием через первые упругие шарниры, и силочувствительный резонатор, один конец которого соединен с чувствительным элементом, а другой конец - с первым основанием. Особенность изобретения заключается в том, что датчик резонаторный снабжен вторым основанием, соединенным с первым основанием через вторые упругие шарниры, с образованием второго маятника, при этом маятники расположены относительно друг друга таким образом, чтобы векторы, соединяющие центры масс маятников с их осями поворота, были противоположно направлены, а расстояния от центров масс первого и второго маятников до их осей поворота удовлетворяют приведенному в формуле изобретения и описании соотношению, обеспечивающему, в первом приближении, отсутствие отклонения измерительной оси под действием измеряемой величины. Благодаря этому, обеспечивается снижение погрешности измерения ускорения и других измеряемых параметров. 3 ил.

Изобретение относится к измерительной технике. Акселерометр содержит подложку (1) из диэлектрического материала, опорные элементы (3), неподвижно закрепленные на подложке (1), инерционную массу (2), расположенную с зазором относительно подложки (1) и связанную с опорными элементами (3) через упругие элементы подвеса (4). Дополнительная масса (5) с упругими элементами подвеса (6) расположена с зазором относительно подложки (1) и ее масса существенно меньше массы инерционной массы (2). Резонатор (7) расположен с зазором относительно подложки (1) и закреплен с одной стороны к инерционной массе (2), а с другой - к дополнительной массе (5). Система регистрации перемещений инерционной массы выполнена в виде электростатической системы возбуждения - регистрации колебаний резонатора, которая содержит неподвижные электроды (8), закрепленные на подложке, и подвижный электрод, в качестве которого используется резонатор (7). Соотношение жесткостей упругих элементов подвеса инерционных масс в направлении, перпендикулярном подложке (1), описывается уравнением: C₁ C₂·m₂/m₁, где C ₁ и С₂ - жесткости упругих элементов подвесов инерционной массы и дополнительной массы в направлении, перпендикулярном подложке, соответственно, m₁ - масса инерционной массы; m₂ - масса дополнительной массы. Изобретение обеспечивает повышение точности измерений. 3 ил.

Изобретение относится к измерениям механических параметров, в частности силы или ускорения. Датчик содержит чувствительный элемент, соединенный через упругие шарниры с основанием, и стержневой резонатор, концы которого соединены с чувствительным элементом и основанием соответственно. Положение оси поворота чувствительного элемента относительно концов резонатора выбрано таким образом, чтобы значение угла между прямыми линиями, соединяющими концы резонатора и ось поворота чувствительного элемента, соответствовало условию: 0,9 1,1 , при этом угол выбран из соотношения:

а прямые линии являются перпендикулярами к оси поворота чувствительного элемента, где - угол, образованный отрезками прямых линий, соединяющих концы резонатора с осью поворота чувствительного элемента; h - расстояние между резонатором и осью поворота чувствительного элемента; L_p - расстояние между концами резонатора; S_p - эффективное сечение стержня резонатора, определяющее его податливость; Р_кр - критическая сила резонатора, определяющая его силочувствительность; Е - модуль упругости материала резонатора. Изобретение позволяет уменьшить нелинейность характеристики преобразования. 2 ил.

Изобретение относится к области измерений механических параметров. Датчик содержит основание из высокодобротного материала, в котором выполнены сквозные прорези с образованием двух чувствительных элементов, двух подвесов в виде стержней и силочувствительного преобразователя, концы которого соединены с чувствительными элементами, свободно размещенными в углублениях крышек. Крышки расположены по обе стороны основания и соединены с ним. Чувствительные элементы соединены с основанием посредством упругих элементов, препятствующих перемещению чувствительных элементов в направлении, перпендикулярном плоскости основания и податливых в направлении измерительной оси. Чувствительные элементы имеют возможность перемещения относительно основания в направлении измерительной оси, параллельной плоскости основания. Изобретение позволяет повысить чувствительность датчика с упрощением технологии его изготовления и исключением углового перемещения измерительной оси от действия измеряемой величины. 2 ил.

Изобретение относится к области измерений механических параметров. Датчик резонаторный содержит основание из высокодобротного материала, в котором выполнены сквозные прорези с образованием чувствительного элемента и его маятникового подвеса в виде, по крайней мере, двух стержней, и стержневого резонатора, одни концы которых соединены с основанием, а другие концы соединены с чувствительным элементом, свободно размещенным в углублениях крышек, расположенных по обе стороны основания и соединенных с ним. На стержнях подвеса, примыкающих к основанию, выполнены упругие шарниры с возможностью перемещения чувствительного элемента относительно основания в направлении измерительной оси, расположенной перпендикулярно к плоскости основания. В каждой крышке выполнен упругий ограничитель хода с возможностью перемещения в направлении измерительной оси и взаимодействия с чувствительным элементом. Техническим результатом является увеличение уровня прочности датчика резонаторного к воздействию высоконелинейных динамических ударных воздействий большой амплитуды за счет взаимодействия упругого ограничителя хода с чувствительным элементом датчика резонаторного. 2 ил.

Изобретение относится к области измерений механической силы и производных от нее величин, момента силы, давления, массы, деформаций, линейных и угловых ускорений. Резонатор силочувствительный выполнен из одного стержня или системы из двух стержней с объединенными концами, образующих двухветвевой камертон. В средней части стержня и у одного из концов выполнены упругие шарниры. Часть стержня, заключенная между упругими шарнирами, выполняется с большей изгибной жесткостью, чем остальная часть. Техническим результатом является повышение относительной чувствительности, добротности резонатора и эффективности работы. 3 ил.

Изобретение относится к области измерений механических параметров. Датчик содержит основание из материала с малыми акустическими затуханиями, в котором выполнены сквозные прорези с образованием чувствительного элемента с маятниковым подвесом в виде стержня и стержневого резонатора, концы которых соединены с основанием с одной стороны и чувствительным элементом с другой. Чувствительный элемент свободно размещен в углублениях крышек, которые расположены по обе стороны основания и соединены с ним по периметру. Измерительная ось датчика располагается в плоскости его основания, что достигается за счет асимметричного расположения резонатора относительно маятникового подвеса, соединенного с основанием упругим шарниром, отношение податливости которого в направлении измерительной оси и в ортогональном направлении значительно больше 1. Для увеличения этого отношения дополнительно введен торсион, соединяющий чувствительный элемент с основанием, в частном случае торсион имеет Z-образную форму. Техническим результатом является упрощение технологии изготовления за счет изменения направления измерительной оси, что позволяет иметь планарную конструкцию датчика. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к струнным акселерометрам и предназначено для измерения ускорений при движении реактивного снаряда реактивной системы залпового огня. Сущность изобретения: в чувствительном элементе (ЧЭ) дифференциального струнного акселерометра струна изготавливается из молибденрениевого сплава, в силовую цепь чувствительного элемента вводится термокомпенсирующий набор пластин, а в месте крепления чувствительного элемента к корпусу выполнен развязывающий паз. Способ изготовления чувствительного элемента заключается в том, что струна изготавливается плоской, плющением из проволоки МР-47, узел крепления струны шлифуется в собранном виде в двух взаимно перпендикулярных плоскостях непосредственно перед установкой струны, а после установки струны узлы крепления неразъемно фиксируются лазерной сваркой. Техническим результатом является улучшение метрологических характеристик и обеспечение устойчивости работы акселерометра в условиях дестабилизирующих факторов за счет выбора оптимальной конструкции и способа изготовления ЧЭ. 2 с.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области измерений механических параметров. Датчик содержит основание из монокристалла, в котором выполнены сквозные прорези с образованием чувствительного элемента и его подвесов в виде, по крайней мере, двух стержней и стержневого резонатора, одни концы которых соединены с чувствительным элементом, свободно размещенным в углублениях крышек, расположенных по обе стороны основания и соединенных с ними по периметру, на стержнях подвеса выполнены упругие шарниры для перемещения чувствительного элемента относительно основания в направлении измерительной оси, стержневой резонатор электрически и механически связан с электромеханическим преобразователем. Чувствительный элемент состоит, по крайней мере, из двух частей, соединенных между собой, по крайней мере, одним упругим и неупругим элементами с возможностью перемещения относительно друг друга. Техническим результатом является обеспечение работоспособности датчика резонаторного (выполненного по микроэлектронной технологии) в условиях действия вибрации. 6 ил.