Емкостный сейсмодатчик

 

Е ЖОСТНЫЙ СЕЙСМОДАТЧИК, содержащий корпус с укрепленными на нем неподвижными электродами. и упруго соединенную с корпусом инерционную массу с закрепленными на ней подвижными электродами, отличающийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей путем расширения диапазона измеряемых амплитуд при одновременном увеличении чувствительности , каждый из электродов выполнен из полосок в виде гребенки, при этом ось каждой полоски гребенки перпендикулярна направлению перемещения инерционной.массы, а плоскость каждого электрода парадшельна этому направлению.

(1>> Э (11>

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

CNIIII

РЕСПУБЛИК (51)4 G 01 V t 1б

С а(® ,,9>*q

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3691846/24-25 (22) 13.01.84 (46) 15.09.85 Бюл. 1Ф 34 (72) Д,С.Рябоконь и Т.Д.Рябоконь (53) 550 ° 834(088.8) (56) Агейкин Д.И. и др. Датчики контроля и регулирования. М., Машиностроение, 1965 r. с. 546-548, фиг. ?У.102

Авторское свидетельство СССР

У 855579, кл. G 01 Ч 1/16, 1979г (54)(57) ЕИКОСТНЫЙ СЕЙСИОДАТЧИК, содержащий корпус с укрепленными на нем неподвижными электродами, и упруго соединенную с корпусом инерционную массу с закрепленными на ней подвижными электродами, отличающийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей путем расширения диапазона измеряемых амплитуд при одновременном увеличении чувствительности, каждый из электродов выполнен из полосок в виде гребенки, при этом ось каждой полоски гребенки перпендикулярна направлению перемещения инерционной массы, а плоскость каждого электрода пара««лельна этому направлению.

117923б

Изобретение относится к электромеханическим преобразователям и может быть использовано для контроля, и измерения амплитуд вибраций машин и механизмов в различных областях 5

1 промышленности, а также в приборах для сейсмической разведки и для измерения малых перемещений.

Цель изобретения — расширение эксплуатационных возможностей путем расширения диапазона измеряемых амплитуд при одновременном увеличении чувствительности.

На чертеже фиг. 1 — 3 приведено устройство (в трех проекциях). 1S

Емкостный датчик состоит из корпуса 1, на котором закреплены при помощи клея диэлектрические пластины

2 и 3, выполненные, например, из ситалла. У каждой пластины одна из 20 поверхностей полирована. На эту поверхность методом вакуумного напыления нанесены электроды гребенчатой

Формы 4 и 5. Диэлектрические пластины закреплены накорпусе 1 таким абра- 25 зом, чтобы ось каждой металлической полоски была перпендикулярна направлению перемещения инерционной массы.

При помощи винтов на корпусе закреплены четыре плоских пружины б — 9,ЗО выполненные, например, из фосфористой бронзы. Между концами пружин закреплены металлические рамки 10 и 11 к которым приклеены диэлектрические пластины 12 и 13 с напыленными на. их поверхности гребенчатыми электродами 14 и 15. Электроды 4, 5, 14 и

15 соединены с выводами устройства

16 — 19 при помощи гибких проводников, запрессованных в колодку 20.

Настроенное устройство закрывается металлическим или пластмассовым кожухом 21.

Предлагаемое устройство является емкостным датчиком дифференциального типа и может регистрировать как горизонтальные, так и вертикальные колебания. Устройство содержит два конденсатора переменной емкости, ко" торые образованы электродами 4 и 14 и5и15.

Функции инерционной массы выполняют металлические рамки 10 и 11 с закрепленными на них диэлектрическими пластинами 12 и 13.

Устройство работает следующим образом.

При регистрации волновых процессов корпус 1 и. установленные на нем неподвижные электроды 4 и 5 перемещаются вместе с измеряемым объектом, а инерционная масса (рамки 10 и 11, пластины 12 и 13), несущая на себе подвижные электроды 14 и 15, закрепленная и подвешенная на пружинах

6 9 к корпусу, за счет сил инерции остается неподвижной, вследствие чего изменяется взаимное расположение электродов 4 и 14 и 5 и 15 и, соответственно, емкость конденсаторов.

Конструкция емкостного датчика позволяет выполнить конденсатор с зазором между электродами, равным

50 — 100 мкм, что позволяет повысить чувствительность устройства.

Для измерения очень малых амплитуд полоски гребенчатого электрода могут быть выполнены шириной 10 — 30 мкм.

Получить такой электрод на диэлектрических полированных пластинах возможно применение фотолитографии. Макси-, мальная емкость конденсатора опреде-. ляется величиной зазора и суммарной площадью гребенчатого электрода.

Устройство может выпускаться серийно для разных диапазонов изменения амплитуд вибраций, при этом меняется только ширина металлических полосок у гребенчатых электродов. Данная конструкция позволяет регистрировать волновые процессы с амплитудами от 0,2 мкм до 5 мм (при разных электродах). Устройство может выполнять функции горизонтального и вертикального сейсмодатчика (для вертикаль" ного сейсмодатчика пружины должны бь ть заневолены).

При необходимости к неподвижной системе датчика может быть подключена дополнительная инерционная масса.

1179236

11 0

Pea.g (A

18 1У

10 ! а

Риа, 3

ВНИКПИ Заказ 5668/46 Тираж 748 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4