[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2488125C1 - Hydrostatic accelerometer - Google Patents

Hydrostatic accelerometer Download PDF

Info

Publication number
RU2488125C1
RU2488125C1 RU2011142363/28A RU2011142363A RU2488125C1 RU 2488125 C1 RU2488125 C1 RU 2488125C1 RU 2011142363/28 A RU2011142363/28 A RU 2011142363/28A RU 2011142363 A RU2011142363 A RU 2011142363A RU 2488125 C1 RU2488125 C1 RU 2488125C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
accelerometer
bellows
float
sphere
well
Prior art date
Application number
RU2011142363/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011142363A (en
Inventor
Игорь Аркадьевич Бабушкин
Юрий Петрович Герцен
Нина Юрьевна Любимова
Геннадий Федорович Путин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский государственный национальный исследовательский университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский государственный национальный исследовательский университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский государственный национальный исследовательский университет"
Priority to RU2011142363/28A priority Critical patent/RU2488125C1/en
Publication of RU2011142363A publication Critical patent/RU2011142363A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2488125C1 publication Critical patent/RU2488125C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Level Indicators Using A Float (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

FIELD: instrument making.
SUBSTANCE: accelerometer comprises a metering cell in the form of a rectangular parallelepiped, a porous sphere, inside of which there is a sealed bellows with additional weights. In the lower part of the cell there is an additional bellows fixed, an electromagnet coil, a core, and also three pairs of piezoelements (emitters and receivers in pairs).
EFFECT: invention makes it possible to simplify design and to increase accuracy of measurements.
2 cl, 2 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к приборостроению, а именно к акселерометрии, измерению микроускорений на космических объектах.The invention relates to instrumentation, namely to accelerometry, the measurement of microaccelerations in space objects.

Уровень техникиState of the art

Акселерометры пьезоэлектрического типа широко распространены, но при всех своих достоинствах (высокой чувствительности, ударопрочности, малогабаритности) имеют минимальную частоту регистрации не ниже 0,3 Гц [Фрайден Дж. Современные датчики. Справочник. Изд. «Техносфера». М., 2005, 592 стр.).Piezoelectric type accelerometers are widespread, but with all their advantages (high sensitivity, impact resistance, small size) have a minimum recording frequency of at least 0.3 Hz [Friden J. Modern sensors. Directory. Ed. "Technosphere." M., 2005, 592 p.).

Это делает их непригодными для регистрации ультранизких частот, и тем более для регистрации постоянных малых ускорений. Пъезоэлекрические акселерометры фирмы Brucl & Kjaer [Датчики малых ускорений компании Freescale Semiconductor. Сыров Л. Компоненты и технологии, №2, 2010 г.] гарантируют работу некоторых своих датчиков начиная с 0,1 Гц, но большинство типов этих датчиков работают, начиная с 1 Гц. Аналогичные данные приводит фирма «Пъезоприбор», датчики которой имеют нижнюю частоту 0,3…0,7 Гц, и фирма ZETLab с диапазоном частот 0,5…5000 Гц. Фирма MEMSIG dsgeerftn двухосевые датчики ускорения в виде комплементарных микросхем MXD2020G/H и MXD2020M/N с чувствительностью 1·10-3 g и диапазоном частот 17…160 Гц.This makes them unsuitable for recording ultra-low frequencies, and even more so for recording constant small accelerations. Brucl & Kjaer piezoelectric accelerometers [Freescale Semiconductor Small Acceleration Sensors. Syrov L. Components and Technologies, No. 2, 2010] guarantee the operation of some of their sensors starting from 0.1 Hz, but most types of these sensors work starting from 1 Hz. Similar data are provided by the Piezopribor company, whose sensors have a lower frequency of 0.3 ... 0.7 Hz, and ZETLab with a frequency range of 0.5 ... 5000 Hz. MEMSIG dsgeerftn company has two-axis acceleration sensors in the form of complementary microchips MXD2020G / H and MXD2020M / N with a sensitivity of 1 · 10 -3 g and a frequency range of 17 ... 160 Hz.

Хотя в рекламных проспектах некоторых фирм и заявлен диапазон частот от 0 Гц, но это невозможно для пьезоэлектрических акселерометров, а только акселерометров с емкостными, а также тензометрическими преобразователями. К недостаткам емкостных акселерометров относится невысокая чувствительность - 1200 мВ/g, что в пересчете дает величину, близкую к 1·10-3 g.Although the frequency range from 0 Hz is stated in the brochures of some companies, but this is not possible for piezoelectric accelerometers, but only accelerometers with capacitive as well as strain gauges. The disadvantages of capacitive accelerometers include low sensitivity - 1200 mV / g, which in terms of yields a value close to 1 · 10 -3 g.

В последнее время все активнее применяются конвективные акселерометры и сейсмографы, причем в ряде случаев такие приборы оформлены в виде корпусов микросхем (например, изделия фирмы MEMSIG]. Первые приборы имели чувствительность порядка 1 Mg(10-3 g), впоследствии эта величина была увеличена на два порядка.Recently, convective accelerometers and seismographs have been increasingly used, and in some cases such devices are designed in the form of microcircuit housings (for example, MEMSIG products). The first devices had a sensitivity of the order of 1 Mg (10 -3 g), later this value was increased by two orders.

Кроме сейсмонриемников, использующих конвекцию, для измерения ускорений на орбите МКС был создан конвективный датчик ДАКОН-2, рассчитанный на чувствительность 10-6g.(патент RU 2379693, MHK G01P 15/08, опубл. 20.01.10 г.).In addition to seismic receivers using convection, a DAKON-2 convective sensor designed for a sensitivity of 10 -6 g was created for measuring accelerations in the orbit of the ISS (patent RU 2379693, MHK G01P 15/08, published on January 20, 2010).

Среднее время установления показаний конвективного датчика ДАКОН-2 составляет не менее одного часа (пат. РФ №2421735 MHK G01P 15/08, опубл. 20.06.11 г.).The average time for establishing the readings of the convection sensor DAKON-2 is at least one hour (US Pat. RF No. 2421735 MHK G01P 15/08, publ. 06/20/11).

Поэтому была поставлена задача создания высокочувствительного прибора с малым временем установления показаний на основе так называемого картезианского водолаза (KB).Therefore, the task was set to create a highly sensitive instrument with a short set-up time on the basis of the so-called Cartesian diver (KB).

Существует конструкция маятникового поплавкового акселерометра со встроенными в поплавки маятниками, магнитными датчиками угла поворота и компенсаторами трения в цапфах. Акселерометр гидростатический, содержит корпус, внутри которого размещен поплавковый маятниковый чувствительный элемент и систему измерения. Данный акселерометр взят нами за прототип [SU 1839858 А1 MHK G01P 15/08, опубл. 20.06.06 г.].There is a design of a pendulum float accelerometer with pendulums integrated in the floats, magnetic angle sensors and friction compensators in the pins. The accelerometer is hydrostatic, contains a housing, inside of which there is a float pendulum sensing element and a measurement system. We took this accelerometer as a prototype [SU 1839858 A1 MHK G01P 15/08, publ. 06/20/06].

Этот акселерометр обладает двумя недостатками, особенно проявляющимися в процессе измерения малых перегрузок при вертикальном положении измерительной оси чувствительного элемента:This accelerometer has two drawbacks, especially manifested in the process of measuring small overloads with the vertical position of the measuring axis of the sensing element:

- нечувствительность, определяемая пленкой, образующейся на камниевой опоре в результате использования в конструкции чувствительного элемента различных органических веществ;- insensitivity, determined by the film formed on the stone support as a result of the use of various organic substances in the design of the sensitive element;

- погрешность из-за относительно большого времени достижения становившеегося значения выходной информации акселерометра при изменении ориентации измерительной оси вследствие большой вязкости из-за несмешиваемости жидкости, заполняющей чувствительный элемент при малых скоростях движения его подвижной системы («выход на режим»).- an error due to the relatively long time it takes to reach the accelerometer output information when changing the orientation of the measuring axis due to the high viscosity due to the immiscibility of the liquid filling the sensor at low speeds of its moving system ("exit to the mode").

Задачей создания изобретения является разработка простой конструкции прибора обладающего большей точностью измерений.The objective of the invention is to develop a simple device design with greater measurement accuracy.

Поставленная задача решается с помощью признаков указанных в 1-м пункте формулы изобретения общих с прототипом, таких как акселерометр гидростатический, содержащий корпус, внутри которого размещен поплавковый маятниковый чувствительный элемент и систему измерения, и отличительных, существенных признаков, таких как корпус заполнен рабочей жидкостью, в которую помещен чувствительный элемент в виде пористой сферы, внутри которой размещен герметизированный сильфон с дополнительными грузами в виде маятника, обеспечивающие поплавку состояние, близкое к нейтральной плавучести, при этом для изменения давления внутри корпуса с целью изменения скорости и направления движения поплавка-сферы акселерометр снабжен дополнительным сильфоном, установленным в нижней части корпуса между катушками и сердечником электромагнита, подключенного к блоку управления и регистрации, а для замера скорости перемещения сферы на стенках корпуса установлены излучающий и приемный пъезоэлементы излучения и приема ультразвуковых волн, подключенные к блоку приема и регистрации.The problem is solved using the features specified in the 1st paragraph of the claims common to the prototype, such as a hydrostatic accelerometer containing a housing, inside which a float pendulum sensing element and a measurement system are placed, and distinctive, essential features, such as the housing is filled with a working fluid, in which a sensitive element is placed in the form of a porous sphere, inside of which a sealed bellows with additional loads in the form of a pendulum is placed, providing a float consisting An approach close to neutral buoyancy, while for changing the pressure inside the body in order to change the speed and direction of movement of the float-sphere, the accelerometer is equipped with an additional bellows installed in the lower part of the body between the coils and the core of the electromagnet connected to the control and registration unit, and for measuring the speed of the movement of the sphere on the walls of the body are installed emitting and receiving piezoelectric elements of radiation and reception of ultrasonic waves, connected to the reception and registration unit.

Согласно п.2 формулы изобретения в качестве рабочей жидкости используют дистиллированную воду.According to claim 2 of the claims, distilled water is used as the working fluid.

Вышеперечисленная совокупность существенных признаков позволяет получить следующий технический результат - упрощение конструкции, повышение точности работы прибора за счет низкой вязкости рабочей жидкости.The above set of essential features allows you to get the following technical result - simplification of the design, improving the accuracy of the device due to the low viscosity of the working fluid.

Изобретение иллюстрируется следующими чертежами. На фиг.1 приведена схема предлагаемого прибора; на фиг.2 - размещение пъезоэлементов, вид сверху.The invention is illustrated by the following drawings. Figure 1 shows a diagram of the proposed device; figure 2 - placement of the piezoelectric elements, top view.

Акселерометр гидростатический (фиг.1) содержит корпус 1, внутри которого размещен поплавковый маятниковый чувствительный элемент и систему измерения. Корпус 1 заполнен рабочей жидкостью, в которую помещен чувствительный элемент в виде пористой сферы 2, внутри которой размещен герметизированный сильфон 3 с дополнительными грузами 4 в виде маятника, обеспечивающие поплавку состояние, близкое к нейтральной плавучести.The hydrostatic accelerometer (Fig. 1) contains a housing 1, inside which a float pendulum sensing element and a measurement system are placed. The housing 1 is filled with a working fluid, in which a sensing element in the form of a porous sphere 2 is placed, inside of which a sealed bellows 3 with additional loads 4 in the form of a pendulum is placed, providing the float with a state close to neutral buoyancy.

Для изменения давления внутри корпуса с целью изменения скорости и направления движения поплавка-сферы 2 акселерометр снабжен дополнительным сильфоном 5, установленным в нижней части корпуса 1 между катушками 6 и сердечником 7 электромагнита, подключенного к блоку управления и регистрации 8.To change the pressure inside the housing in order to change the speed and direction of movement of the float-sphere 2, the accelerometer is equipped with an additional bellows 5 mounted in the lower part of the housing 1 between the coils 6 and the core 7 of the electromagnet connected to the control and registration unit 8.

Для замера скорости перемещения сферы 2 на стенках корпуса 1 установлены излучающий 9 и приемный 10 пъезоэлементы излучения и приема ультразвуковых волн, подключенные к блоку приема и регистрации 8. В акселерометре в качестве рабочей жидкости используют дистиллированную воду 11.To measure the speed of movement of the sphere 2 on the walls of the housing 1 are installed emitting 9 and receiving 10 piezoelectric elements of radiation and reception of ultrasonic waves, connected to the receiving and recording unit 8. In the accelerometer, distilled water 11 is used as the working fluid.

В предлагаемой конструкции рабочая ячейка 1, в отличие от прототипа, где требуется диамагнитная жидкость (обычно органические жидкости типа бензола, октана), заполняется дистиллированной водой, что упрощает подбор материалов для изготовления измерительной ячейки и прокладок внутри нее.In the proposed design, the working cell 1, in contrast to the prototype, where a diamagnetic liquid is required (usually organic liquids such as benzene, octane) is filled with distilled water, which simplifies the selection of materials for the manufacture of the measuring cell and the gaskets inside it.

Действие картезианского водолаза (KB) основано на следующем принципе. Сумма внешнего и гидростатического давлений сжимает сильфон 2 внутри полости KB, при этом объем газа уменьшается, в результате чего уменьшается и сила Архимеда. Соотношение между силами тяжести и Архимеда получаем из уравнения состояния идеального газа. Суммарное давление в жидкости Рсум на глубине погружения z равно:The action of the Cartesian diver (KB) is based on the following principle. The sum of the external and hydrostatic pressures compresses the bellows 2 inside the KB cavity, while the gas volume decreases, as a result of which the Archimedes force also decreases. The relationship between gravity and Archimedes is obtained from the equation of state of an ideal gas. The total pressure in the liquid P sum at an immersion depth z is equal to:

P с у м = P 0 + ρ ж g z , ( 1 )

Figure 00000001
P from at m = P 0 + ρ well g z , ( one )
Figure 00000001

где P0 - давление газа на поверхности раздела жидкость - газ, ρж - плотность жидкости, g - ускорение свободного падения в системе. Размеры тела KB по сравнению с глубиной погружения z считаем малыми.where P 0 is the gas pressure at the liquid – gas interface, ρ Ж is the liquid density, g is the gravitational acceleration in the system. The dimensions of the body KB in comparison with the immersion depth z are considered small.

Процесс считаем изотермическим. Для идеального газа условие постоянства массы дает следующее соотношение объемов и давленийThe process is considered isothermal. For an ideal gas, the condition of constant mass gives the following ratio of volumes and pressures

P с у м V z = P 0 V z 0 ( 2 )

Figure 00000002
P from at m V z = P 0 V z 0 ( 2 )
Figure 00000002

здесь Vz0 и Vz - объемы газа в сильфоне вблизи поверхности жидкости (z=0) и при погружении тела на глубину z. Чтобы учесть упругость сильфона, оценим разность давлений внутри сильфона и снаружи него. Предполагаем, что сильфон находится в состоянии сжатия, то есть увеличение внешнего давления уменьшает объем сильфона, что эквивалентно сжатию пружины. Суммарный перепад между внешним давлением на основание сильфона и на боковые стенки и внутренним Рвнутр будем считать пропорциональным давлению снаружи сильфона Рнарсум:here V z0 and V z are the volumes of gas in the bellows near the surface of the liquid (z = 0) and when the body is immersed to a depth of z. To take into account the elasticity of the bellows, we estimate the pressure difference inside and outside the bellows. We assume that the bellows is in compression, that is, an increase in external pressure reduces the volume of the bellows, which is equivalent to compression of the spring. Summary differential between the external pressure on the base of the bellows and the side wall and the inner P ext we assume proportional to the pressure outside the bellows nar P = sum P:

P н а р P в н у т р = κ P н а р ( 3 )

Figure 00000003
P n but R - P at n at t R = κ P n but R ( 3 )
Figure 00000003

где κ - коэффициент пропорциональности, илиwhere κ is the coefficient of proportionality, or

P в н у т р = P г = P н а р ( 1 κ ) ( 4 )

Figure 00000004
P at n at t R = P g = P n but R ( one - κ ) ( four )
Figure 00000004

Учитывая (2), рассчитаем связь давления в сильфоне Рг с глубиной погружения z следующим образомGiven (2), we calculate the relationship of the pressure in the bellows R g with the immersion depth z as follows

P г = P н а р ( 1 κ ) = m г R T ( 1 κ ) V г μ г = m г R T ( P 0 + ρ ж g z ) ( 1 κ ) μ г P 0 V 0 . ( 5 )

Figure 00000005
P g = P n but R ( one - κ ) = m g R T ( one - κ ) V g μ g = m g R T ( P 0 + ρ well g z ) ( one - κ ) μ g P 0 V 0 . ( 5 )
Figure 00000005

Уравнение равновесия с учетом изменения объема сильфона запишется следующим образом (величину g в выражении опускаем)The equilibrium equation taking into account the change in the volume of the bellows is written as follows (we omit the value of g in the expression)

ρ m V m + m с + ρ г V г ρ ж V m ρ ж m с / ρ с ρ ж V г = 0 ( 6 )

Figure 00000006
ρ m V m + m from + ρ g V g - ρ well V m - ρ well m from / ρ from - ρ well V g = 0 ( 6 )
Figure 00000006

Здесь Vm - объем тела (сетчатая сфера 2), ρm плотность материала тела, mc - масса сильфона; ρс - плотность материала сильфона, Vг - объем газа внутри сильфона, ρг·Vг=mг=conct - масса газа внутри сильфона. В объем тела включена и масса дополнительного груза 4.Here, V m is the volume of the body (mesh sphere 2), ρ m is the density of the body material, m c is the mass of the bellows; ρ c is the density of the material of the bellows, V g is the volume of gas inside the bellows, ρ g · V g = m g = conct is the mass of gas inside the bellows. The mass of the additional load 4 is also included in the body volume.

Связь ускорения, наблюдаемого в системе, с глубиной погружения и другими параметрами получает следующее выражениеThe relationship of the acceleration observed in the system with the immersion depth and other parameters receives the following expression

g = 1 ρ ж z [ m г ρ ж R T / μ г [ ( ρ m ρ ж ) V m + m c ( 1 ρ ж ρ с ) + m г ] ( 1 κ ) P 0 ] ( 7 )

Figure 00000007
g = one ρ well z [ m g ρ well R T / μ g [ ( ρ m - ρ well ) V m + m c ( one - ρ well ρ from ) + m g ] ( one - κ ) - P 0 ] ( 7 )
Figure 00000007

Достижение равновесия может оказаться длительным процессом, поэтому была поставлена цель измерения ускорения более оперативным способом. Для этого используем уравнение движения погруженного тела. Предположим, что сила трения для тела сферической формы при малых скоростях движения пропорциональна скорости движения и коэффициенту вязкости жидкости: Fmp=-χ·η·W, где χ - коэффициент пропорциональности, η - коэффициент динамической вязкости, W - скорость движения сферы в жидкости. Баланс сил тяжести и сил Архимеда в данной системе имеет вид:Achieving equilibrium can be a lengthy process, so the goal was to measure acceleration in a more operational way. For this we use the equation of motion of an immersed body. Suppose that the friction force for a spherical body at low speeds is proportional to the speed of motion and the viscosity coefficient of the fluid: F mp = -χ · η · W, where χ is the proportionality coefficient, η is the dynamic viscosity coefficient, W is the speed of the sphere in the fluid . The balance of gravity and Archimedes forces in this system has the form:

( ρ m V m + m c + ρ г V г ρ ж V m ρ ж V г ) g = F 1 ( 8 )

Figure 00000008
( ρ m V m + m c + ρ g V g - ρ well V m - ρ well V g ) g = F one ( 8 )
Figure 00000008

Здесь F1 - суммарная сила, действующая на поплавок KB (сферу 2). Масса жидкости, подвергающаяся ускорению, равнаHere F 1 - the total force acting on the float KB (sphere 2). The mass of fluid undergoing acceleration is

( ρ m V m + m c + ρ ж V ж д о п ) = M ( 9 )

Figure 00000009
( ρ m V m + m c + ρ well V well d about P ) = M ( 9 )
Figure 00000009

Здесь V ж д о п

Figure 00000010
- дополнительный объем жидкости, находящийся внутри прибора между сильфоном и корпусом (в балансе сил тяжести и Архимеда не участвует). Второй закон Ньютона должен быть записан в виде:Here V well d about P
Figure 00000010
- An additional volume of liquid located inside the device between the bellows and the body (does not participate in the balance of gravity and Archimedes). Newton’s second law should be written as:

F 1 + χ η W = M d W d t ( 10 )

Figure 00000011
F one + χ η W = M d W d t ( 10 )
Figure 00000011

Скорость установившегося движения тела вычислим при нулевом ускорении:The speed of the steady motion of the body is calculated at zero acceleration:

W у с т = g χ μ [ ( ρ m ρ ж ) V m + ( m c ρ ж V с д о п ) + ( ρ г ρ ж ) V г ] . ( 11 )

Figure 00000012
W at from t = g χ μ [ ( ρ m - ρ well ) V m + ( m c - ρ well V from d about P ) + ( ρ g - ρ well ) V g ] . ( eleven )
Figure 00000012

Из этого выражения определяется ускорение gFrom this expression, the acceleration g

g = W у с т χ η F 1 ( 12 )

Figure 00000013
g = W at from t χ η F one ( 12 )
Figure 00000013

Опыты с KB показали, что силы трения при движении сетчатого тела достаточно велики, поэтому будем считать, что установившееся значение скорости Wуст достигается за пренебрежимо малое время.The experiments with KB showed that the friction forces during the movement of the mesh body are quite large, therefore we will assume that the steady-state value of the velocity W mouth is reached in a negligible time.

Отсутствие опор упрощает предлагаемое устройство, исключается трение в опорах; исключается и источник вибраций, что влечет за собой повышение точности прибора.The absence of supports simplifies the proposed device, friction in the supports is excluded; the source of vibrations is also excluded, which entails an increase in the accuracy of the device.

Акселерометр работает следующим образом.The accelerometer works as follows.

Через определенные интервалы времени электронный блок управления 8 подает ток в катушку электромагнита 6, сердечник электромагнита 7 втягивается внутрь катушки 6 и сжимает дополнительный сильфон 5. При этом давление в измерительной ячейке возрастает, сильфон 3 уменьшается в объеме, и поплавок 2 начинает тонуть (перемещаться но направлению действия ускорения). Одновременно блок управления 8 включает три ультразвуковых излучателя 9 и приемники 10. Каждый из них определяет расстояние от сферы 2 до каждого из датчиков по осям координат. Блок 8 таким образом определяет скорость Wуст, величины χ, η являются константами, величину F1 определяют предварительными замерами и расчетами.At certain intervals, the electronic control unit 8 supplies current to the coil of the electromagnet 6, the core of the electromagnet 7 is drawn into the coil 6 and compresses the additional bellows 5. The pressure in the measuring cell increases, the bellows 3 decreases in volume, and the float 2 begins to sink (but moves direction of action of acceleration). At the same time, the control unit 8 includes three ultrasonic emitters 9 and receivers 10. Each of them determines the distance from the sphere 2 to each of the sensors along the coordinate axes. Block 8 thus determines the speed W mouth , the values χ, η are constants, the value of F 1 is determined by preliminary measurements and calculations.

Скорость погружения определяет величину и направление.The speed of immersion determines the magnitude and direction.

В конечном итоге вычисляются 3 компоненты ускорения через 3 компоненты установившейся скорости. После отключения электромагнита 5 поплавок 2 всплывает, перемещаясь уже против направления суммарного ускорения и тем самым возвращаясь в первоначальное состояние.Ultimately, 3 acceleration components are calculated through 3 steady-state components. After turning off the electromagnet 5, the float 2 pops up, moving already against the direction of the total acceleration and thereby returning to its original state.

Из описания и практического применения настоящего изобретения специалистам будут очевидны и другие частные формы его выполнения. Данное описание и примеры рассматриваются как материал, иллюстрирующий изобретение, сущность которого и объем патентных притязаний определены в нижеследующей формуле изобретения, совокупностью существенных признаков и их эквивалентами.From the description and practical application of the present invention, other particular forms of its implementation will be apparent to those skilled in the art. This description and examples are considered as material illustrating the invention, the essence of which and the scope of patent claims are defined in the following claims, a combination of essential features and their equivalents.

Claims (2)

1. Акселерометр гидростатический, содержащий корпус, внутри которого размещен поплавковый маятниковый чувствительный элемент, и систему измерения, отличающийся тем, что корпус заполнен рабочей жидкостью, в которую помещен чувствительный элемент в виде пористой сферы, внутри которой размещен герметизированный сильфон с дополнительными грузами в виде маятника, обеспечивающими поплавку состояние, близкое к нейтральной плавучести, при этом для изменения давления внутри корпуса с целью изменения скорости и направления движения поплавка-сферы акселерометр снабжен дополнительным сильфоном, установленным в нижней части корпуса между катушками и сердечником электромагнита, подключенного к блоку управления и регистрации, а для замера скорости перемещения сферы на стенках корпуса установлены излучающий и приемный пьезоэлементы излучения и приема ультразвуковых волн, подключенные к блоку приема и регистрации.1. A hydrostatic accelerometer, comprising a housing, inside which a float pendulum sensing element is placed, and a measurement system, characterized in that the housing is filled with a working fluid, in which the sensing element is placed in the form of a porous sphere, inside which a sealed bellows with additional loads in the form of a pendulum is placed providing the float a state close to neutral buoyancy, while changing the pressure inside the body in order to change the speed and direction of movement of the float, s The accelerometer is equipped with an additional bellows installed in the lower part of the body between the coils and the core of the electromagnet connected to the control and registration unit, and to measure the speed of the sphere moving on the body walls, the emitting and receiving piezoelectric elements of radiation and reception of ultrasonic waves are connected to the reception and registration unit . 2. Акселерометр по п.1, отличающийся тем, что в качестве рабочей жидкости используют дистиллированную воду. 2. The accelerometer according to claim 1, characterized in that distilled water is used as the working fluid.
RU2011142363/28A 2011-10-19 2011-10-19 Hydrostatic accelerometer RU2488125C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011142363/28A RU2488125C1 (en) 2011-10-19 2011-10-19 Hydrostatic accelerometer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011142363/28A RU2488125C1 (en) 2011-10-19 2011-10-19 Hydrostatic accelerometer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011142363A RU2011142363A (en) 2013-04-27
RU2488125C1 true RU2488125C1 (en) 2013-07-20

Family

ID=48791269

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011142363/28A RU2488125C1 (en) 2011-10-19 2011-10-19 Hydrostatic accelerometer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2488125C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU209332U1 (en) * 2021-11-09 2022-03-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" Pendulum sensing element

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63145968A (en) * 1986-12-09 1988-06-18 Mitsubishi Electric Corp Acceleration detector
JPS63145967A (en) * 1986-12-09 1988-06-18 Mitsubishi Electric Corp Acceleration detector
RU2082174C1 (en) * 1994-04-08 1997-06-20 Лев Александрович Левин Electrostatically suspended accelerometer
RU2122743C1 (en) * 1996-01-18 1998-11-27 Орловский государственный технический университет Device measuring angular velocity
RU77446U1 (en) * 2007-03-21 2008-10-20 Александр Израилевич Гиллер MOVEMENT PARAMETERS

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63145968A (en) * 1986-12-09 1988-06-18 Mitsubishi Electric Corp Acceleration detector
JPS63145967A (en) * 1986-12-09 1988-06-18 Mitsubishi Electric Corp Acceleration detector
RU2082174C1 (en) * 1994-04-08 1997-06-20 Лев Александрович Левин Electrostatically suspended accelerometer
RU2122743C1 (en) * 1996-01-18 1998-11-27 Орловский государственный технический университет Device measuring angular velocity
RU77446U1 (en) * 2007-03-21 2008-10-20 Александр Израилевич Гиллер MOVEMENT PARAMETERS

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU209332U1 (en) * 2021-11-09 2022-03-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" Pendulum sensing element

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011142363A (en) 2013-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105393095A (en) Dynamic force sensing to determine mass using a smartphone
RU2202803C2 (en) Responding device for three-dimensional measurements of position or acceleration
US20090265132A1 (en) Device and method for determining the density of a fluid
US20220011272A1 (en) Device and method for determining the volume and porosity of objects and bulk materials
JP2008275583A (en) Inertial sensor and its producing method
RU2488125C1 (en) Hydrostatic accelerometer
US10495506B2 (en) Liquid level meter
CN102865856A (en) Dip angle sensor
Taimazov A two-coordinate string tiltmeter
US3978715A (en) Low frequency, high sensitivity electromechanical transducer
CN102607545A (en) Micro-machinery gyroscope based on field emission of carbon nano tube array
RU2483284C1 (en) Hydrostatic downhole densitometer
JP3311329B2 (en) 3-axis accelerometer using magnetic fluid
JP2004045362A (en) Magnetic fluid type triaxial accelerometer equipped with accumulator
RU2178821C2 (en) Vibration-proof hydraulic transducers of zenith and sight angles
RU77446U1 (en) MOVEMENT PARAMETERS
US11754590B2 (en) Particle based accelerometer
CN1217156C (en) Angle sensor
Ezzouine et al. Conception of water level detector (TIDE-GAUGE) based on a electromagnetic sensor of force
RU2287777C2 (en) Two-coordinate string tilt indicator
CN107167113A (en) A kind of inclination detecting device and its angle calculation method
RU2137109C1 (en) Device measuring density
SU417683A1 (en) HYDROSTATIC LEVEL
Gordeev et al. Development of a Molecular-Electronic Hydrophone Design with a Linear Acceleration Compensation System Insensitive to the Magnitude of External Hydrostatic Pressure
Koskov et al. Inertial ferrofluidic sensor for vibration, displacement and impulse measurement with a linear output signal

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20151020