Магнитоэлектрический измерительный механизм

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК бр 4 G 01 R 5/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТКРЬГГИЙ (21) Э698736/24-21 (22) 09.02.84 (46) 23. 11.85. -.Бил. 9 43 (71) Ульяновский политехнический институт (72) Д.M.Белый, В.А. Мишин и .Н.Ю.Потапенко (53) 621.317.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 288128, кл. G 01 R 5/02, 30.05.69.

Авторское свидетельство СССР

В 998963, кл. G 01 R 5/02, 29.10.81. (54) (57) МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЬЙ МЕХАНИЗМ, содержащий обоймы с регулировочными винтами и подвижную часть с рабочей обмоткой, соединенную с внутренними концами

„„ЯО„, И93589 А растяжек, наружные концы которых закреплены на фланцах, расположенных в направляющих обоймы, о т л ич а ю шийся. тем, что, с целью повышения виброустойчивости, в не-. го введены фильтр верхних частот и усилитель, а также два термобиметаллических элемента, выполненных в виде полуколец с регулировочными отверстиями на концах, один конец каждого термобиметаллического элемента соединен с регулировочным винтом и первым выходом усилителя, а другой конец — с соответствующим фланцем и вторым выходом усилителя, при этом выводы рабочей обмотки соединены. через фильтр верхних частот с входом усилителя.

1193589 2!

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в приборах постоянного тока с креплением подвижной части на растяжках, работающих в условиях воздействия вибраций и ударов.

Цель изобретения повышение виброустойчивости механизма.

Это достигается изменением натяжения растяжек при возникновении резонансных колебаний подвижной части, которое производится тепловым действием переменной составляющей тока в рабочей обмотке механизма.

При этом компенсируется и температурная погрешность прибора.

На фиг. 1 схематично изображен измерительный механизм; на фиг. 2— узел крепления наружного конца растяжки.

Измерительный механизм содержит подвижную часть 1 с рабочей обмоткой 2, соединенную с.внутренними концами растяжек 3 и 4, наружные концы которых заведены через центрирующие элементы 5 и 6 амортизационных пружин 7 и 8, установленных в обойме 9 измерительного механизма, и закреплены на фланцах 10 и 11, расположенных в выполненных на обойме 9 направляющих 12 и 13 и соединенных с регулировочными винтами 14 и 15, размещенными в торцовых отверстиях обоймы 9, через тер-" мобиметаллические элементы 16 H 17, имеющие форму полукольца.с активным наружным слоем и регулировочными отверстиями .18 и f9 на концах, . закрепленных на фланцах 10 и 11 и винтах 14 и 15 и электрически соединенных через фильтр 20 верхних частот, например, конденсатор, усилитель 21 переменного тока с рабочей обмоткой 2.

Измерительный механизм содержит также запрессованные во фланцы 10 .и 11 контакты 22.и запрессованные в торцовые отверстия обоймы 9 токо;проводящие втулки 23 с резьбовыми отверстиями для регулировочных винтов 14 и 15, служащие для подпайки электрических контактов 24, причем термобиметаллические элементы 16 и 17 закреплены через регулировочные отверстия 18 и 19 на реэьбовых концах регулировочных винтов 14 и

15 и контактов 24 с помощью гаек 25 и зафиксированы от проворота с поФ мощью выполненных во фланцах 10 и 11 пазов 26.

Измерительный механизм работает следующим образом.

Необходимое натяжение растяжек, как и в известном устройстве, осуществляется путем поворота регулировочных винтов 14 и 15, перемещающих через термобиметаллические

10 элементы 16 и 17 фланцы 10 и 11 с закрепленными на них растяжками 3 и 4. В процессе измерения при совпадении частоты внешних вибраций с собственной частотой поперечных

15 колебаний подвижной части 1 возникают колебания подвижной части 1 значительной амплитуды. При этом в рабочей обмотке 2, колеблющейся в поле постоянного магнита, наво20 дится переменная ЭДС, т.е. в рабочей обмотке наряду с измеряемым постоянным током начинает протекать переменный ток, который после усиления усилителем 21 переменного то25 ка подается на термобиметаллические элементы 16 и 17 (измеряемый постоянный ток не пропускается фильтром-конденсатором 20). При протекании тока элементы 16 и 17 нагреваются и за счет расположения активного слоя на их наружной поверхности сжимаются (их центральный угол уменьшается) .- При этом фланцы 10 и 11 стремятся переместиться в сторону регулировочных винтов 14 и. 15, т.е, натяжение растяжек 3 и

4 увеличивается, а, учитывая, что частота поперечных колебаний подвижной части ш связана с натяже-! нием растяжек Т зависимостью

ulх ="Г2т> /(2 т) где m — - масса подвижной части, длина растяжки, частота (о, также увеличивается.

45 Таким образом, при возникновении резонансных поперечных колебаний подвижной части 1 происходит смещение собственной частоты, что .сразу же приводит к срыву резонансных ко- лебаний. Это не" дает системе возможности затянуться на колебательный режим и позволяет значительно снизить дополнительную погрешность прибора от вибраций.

Кроме того, в магнитоэлектрических измерительных механизмах присутствует температурная погрешность, вызванная изменением сопротивления

3 1 рабочей обмотки 2 при изменении температуры внешней среды, причем при увеличении температуры чувствительность прибора падает, .что вызывает отрицательную температурную погрешность. В предложенном механизме при, увеличении температуры внешней среды за счет сжатия элементов 16 и 17 натяжение растяжек 3 и 4 увеличивается и-чувствительность подвижной части к измеряемому сигналу возрастает, что и компенсирует температурную погрешность. Для точной компенсации температурной погрешности необходимо проведение специальной предварительной регулировки чувствительности с помощью изменения коэффициента жесткости термобиметалли193589 4 ческих элементов 16 и 17. Эта регулировка проводится с помощью регулировочных отверстий 18 и 19.

Как показывают проведенные расчеты и эксперименты, при интенсивности вибраций (0,5-2)g в рабочей обмотке наводится переменный ток с амплитудой в десятки миллн@мпер, так что при коэффициенте усиления

10 усилителя 100-200 постоянная времени нагрева термобиметаллических элементов не превышает 0,5 с.

Таким образом, в предложенном ме15 ханизме одновременно снижаются две составляющие погрешности, обусловленные воздействием вибраций и изме-, нением температуры окружающей среды.

1193589 ьирямилелю

Составитель С.Шумилишская

Редактор А.Шандор Техред Ж.Кастелевич Корректор С.Шекмар

Заказ 7311/48 Тираж 747 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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