[发明专利]一种石英挠性加速度计密封性检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种加速度计密封性的检测方法，更具体地涉及一种石英挠性加速度计密封性的检测方法。

背景技术

石英挠性加速度计是一种力平衡式加速度计，用来测量沿其输入轴作用的常值和低频加速度。石英挠性加速度计由表头和伺服电路两部分组成，其组成结构和工作电路连接示意图如图1所示。表头主要包括差动电容传感器1、检测质量摆片2、电磁力矩器3、挠性平桥4组成。当沿加速度计的输入轴有加速度a作用时，摆片2发生微小偏转，差动电容传感器1的电容值发生变化，伺服电路中的差动电容检测器检测到这一变化，将产生相应的电流i，反馈给电磁力矩器3，该电流的大小与输入加速度a成正比，当电流i通过线圈10，产生的电磁场对摆片2施加轴向力，而极性又有使摆片2返回到原位置的倾向，当电磁力与极性力平衡时，通过测量此时的电流i值，就可以推算出此时的加速度a。作为石英挠性加速度计的重要指标之一，当加速度计敏感到大小为重力的加速度时，输出的电流即为标度因数。

加速度计表头中充有氮气，并且对表头进行密封，当加速度计工作在如高空条件等低气压环境中时，如果气密性不好，将发生漏气，从而改变加速度计的标度因数，影响加速度计的准确性，因此需要对加速度计的密封性进行检测。

目前常用的加速度计密封性检测方法主要有气泡检漏法和检漏仪检漏法等。气泡检漏法是按照相关要求，将加速度计放入浸泡液中，再放入真空室内，在规定的温度下，抽真空至规定的气压，观察有无气泡溢出。气泡检漏法需要使用液体浸泡加速度计，有可能对加速度计的性能和可靠性产生影响，并且操作过程复杂，检漏前后需要对加速度计表面进行处理，检测效率很低。检漏仪检漏法是将加速度计放入真空室内，按照相关规定，抽真空至规定的气压，在规定的温度下，用检漏仪检测其对外的泄漏情况。检漏仪检漏法需要真空室、检漏仪，以及专用的示踪气体发生设备等条件，仅检漏仪一项就需要数十万元的投入，完成一次检测需要数小时的时间，成本高、效率低，操作复杂。因此上述两类方法均不能满足加速度计批量生产的需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够以较低的成本，快速简便地检测石英挠性加速度计密封性的方法。通过对加速度计密封性的检测，剔除密封性不符合要求的加速度计，避免交付使用的加速度计在高空等低气压环境下工作时，由于密封性不满足要求，造成标度因数变化，从而导致加速度计产生误差的问题。

加速度计是一种小型的机电一体化产品，其传递函数是一个二阶系统，并且系统的主要为加速度计表头内部的气体阻尼，其值小于1。加速度计超调量σ与阻尼比ξ有如下关系：

σ=e-ξπ1-ξ2]]>

由公式可知，系统超调量随着阻尼比的减小而增加。因此，当外部环境气压降低至接近真空时，如果加速度计密封性不好，加速度计表头内部气体发生泄漏，则内部气压将与外部气压接近，会导致加速度计内部气体的阻尼比减小，系统超调量将增加。通过检测加速度计的超调量，即可确定加速度计的密封性是否符合要求。

本发明所使用的加速度计密封性检测系统主要由真空箱和测试电路两部分组成。其中，真空箱用于提供一个接近于真空的低气压环境，将待检的加速度计置于真空箱中，将信号发生器通过限流电阻连接加速度计的力矩器低端和力矩器高端，并在加速度计采样电阻两端接入示波器，观察示波器显示的波形，观察超调量，如果该超调量在抽真空前后变化幅度较大，则说明所检测的加速度计密封性不达标。

通过应用本发明，对比测量加速度计在真空箱抽气前和真空箱抽气中超调量的变化，即可方便、快捷地检测加速度计的密封性，检测成本低、效率高、易于操作，将加速度计密封性检测时间由原来的数小时减少为几分钟，大大减少了检测时间和设备成本的花费，大大提高了生产效率。

附图说明

图1所示为本发明所检测的石英挠性加速度计结构原理示意图。

图2所示为本发明所述检测方法的电路连接示意图。

具体实施方式