Способ калибровки пьезоэлектрических акселерометров

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для калибровки пьезоэлектрических акселерометров при ударных воздействиях. Целью изобретения является упрощение калибровочной аппаратуры и повышение точности калибровки. Цель достигается тем, что по способу калибровки пьезоакселерометров, заключающемуся в сбрасывании чувствительного элемента, установленного в инденторе, на преграду с фиксированной высоты, преграду выполняют из пластического материала. Массу основания выбирают из соотношения M ≥ 10<SP POS="POST">3</SP> M, где M - масса основания

M - масса индентора с испытуемым акселерометром. Размеры преграды выбирают из условия R = (10 - 15) R, где R - размер преграды по каждой из осей координат

R - радиус индентора. Коэффициент преобразования акселерометра определяют по измеренной площади регистрируемого единичного импульса ускорения в соответствии с выражением K = √2GH/S, где K - коэффициент преобразования акселерометра

G - ускорение свободного падения

H - фиксированная высота

S - площадь единичного импульса. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

„„80„„15697 0

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 G Ol Р 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ fKHT СССР (21) 4417473/24-10 (22) 27.04,88 (46) 07,06.90, Бюл. У 21 (71) Институт проблем механики

АН СССР (72) В.П, Епифанов (53) 531.768(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1348737, кл. G 01 P 21/00, 1985.

Авторское свидетельство СССР

Р 382008, кл. G Ol P 21/00, 1971. (54) СПОСОБ КАЛИБРОВКИ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АКСЕЛЕРОМЕТРОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для калибровки пьезоэлектрических акселерометров при ударных воздействиях, Целью изобретения является упрощение калибровочной аппаратуры и повышение точности калибровки, Цель достигается тем, что по способу калибровки пьезоакселерометров, заИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для калибровки пьезоэлектрических акселерометров при ударных воздействиях.

Целью изобретения является упрощение калибровочной аппаратуры и повышение точности калибровки, На фиг, l представлено устройство, реализующее предлагаемый способ; на фиг. 2 — регистрируемый импульсный электрический сигнал с акселерометра, Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит преграду 1, вы2 ключающемуся в сбрасывании чувствительного элемента, установленного в инденторе, на преграду с фиксированной высоты, преграду выполняют из пластического материала. Массу основания выбирают из соотношения М )

) 10 m, где М вЂ” масса основания; ш—

4 масса индентора с испытуемым акселерометром. Размеры преграды выбирают из условия R=(10-15)r, где R — размер преграды по каждой из осей координат;

r — радиус индентора. Коэффициент преобразования акселерометра определяют по измеренной площади регистрируемого единичного импульса ускорения в соответствии с выражением

Йдн

К=

У где К вЂ” коэффициент преобразования акселерометра; g - ускорение свободного падения; Н вЂ” фиксированная высота; S — площадь единичного импульса, 2 з.п. ф-лы, 2 ил. полненную из пластического материала в виде цилиндра. Преграда 1 помещена на наковальне 2, опирающейся на массивное основание 3. Основанием является короб 4 с песком, Для равномерности прилегания песка к настилу 5 дно короба выполнено из пластической пленки. Калибруемый акселерометр 6 помещен в шаровой индентор 7, подвешенный на нити 8 к треноге 9. Полюс шарового индентора 7 находится на фиксированной высоте И от поверхности преграды 1, Внешняя поверхность преграды 1 ориентирована ортогонально к линии падения индентора. Калибруеl 569730 мый акселерометр 6 соединен линиями

10 связи через повторитель ll с блоком 12 регистрации.

Для калибровки акселерометра формируют основание 3 с соблюдением соотношения .

11 10 m, где M — - масса основания;

m — - масса индентора с испытуемым акселерометром.

На основании устанавливают наковальню 2 с расположенной на ней преградой 1, Преграду выполняют из пластического материала, причем размеры преграды выбирают иэ условия

R (10-15)r, где R — - размер преграды по каждой из осей координат;

r — - радиус индентора, 20

Над преградой устанавливают трено( гу 9 с подвешенным на ней индентором 9. Индентор устанавливают на фиксированной высоте Н от поверхности преграды. Пережигая нить 8, сбрасыва- 25 ют индентор 7 с заключенным в нем калибруемым акселерометром 6 на преграду 1. При достижении преграды индентор приобретает скорость в= %

30 где g — - ускорение свободного падения, При касании индентора преграды осуществляется торможение индентора, при котором на выходе аксвлерометра генерируется сигнал; пропорциональный ускорению. Электрический сигнал с акселерометра фиксируется блоком 12 регистрации, По полученной кривой соударения измеряют площадь фигуры этой кривой в координатах напряжение — время. Коэффициент преобразования акселерометра вычисляют по выражению

1Г2дН

Ф

45 где В - площадь кривой соударения, Выполнение преграды из пластичес" кого материала, а также выполнение соотношений между массой основания и массой индентора, а также размерон преграды позволяет получить кривую соударения в виде единичного однополярного импульса без отражений, искажающих изМерения при акселерометрах. формула и э о б р е т е н и я

1, Способ калибровки пьезоэлектрических акселерометров, заключающий в сбрасывании индентора с чувствительным элементом градуируемого акселерометра на преграду с фиксированной высоты и регистрации импульсного электрического сигнала с градуируемого акселерометра, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью упрощейия аппаратуры и повышения точности калибровки, преграду выполняют из пластичного материала, располагают преграду на массивном основании, измеряют плодащь импульса электрического сигнала, а коэффициент преобразования определяют по выражению гн

1 где g — - ускорение свободного падения;

Н вЂ” фиксированная высота;

S — площадь импульса, 2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что массу основания выбирают из соотношения

М)10 m, где М вЂ” масса основания;

m — - масса индентора с чувствительным элементом испытуемого акселерометра.

3, Способ по и. l, о т л и ч а юшийся тем, что размеры преграды выбираются из условия

R=(10-15) r, где R — размер преграды по каждой иэ осей координат;

r — радиус индентора.

O,ùÂ

2 Ф 6 S 10

Фие,2

Составитель Г. Груздев

Редактор И, Шулла Техред М.яндык Корректор М. Максимишинец

Заказ 1445 Тираж 436 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035,, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород ул. Гагарина, 101