Вибродатчик

 

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность измерений параметров вибраций (амплитуды и частоты) путем линеаризации упругих сил подвеса магнитного инерционного элемента вибродатчика , содержащего также неподвижную магнитную систему с закрепленными на поверхностях полюсов ее магнитов магниторезисторами. Магнитный ;инерционный элемент вибродатчика выполнен в виде осесимметричной геометрической фигуры, состоя15ей из нескольких жестко соединенных между собой прямоугольных секций, и обращен своими полюсами к полюсам противоположной полярности неподвижной магнитной системы. Плоские пружины обеспечивают устойчивость магнитного инерционного элемента в поперечном направлении . Размеры секций инерционного магнитного элемента и их количество выбираются расчетным путем, причем число секционных участков и их ширина выбираются с учетом максимально возможной амплитуды перемещений инерционного элемента, а также требуемой точности получения формы характеристики упругой силы подвеса. При перемещении инерционного элемента одни магниторезисторы получают приращение сопротивления одного знака пропорционально амплитуде перемещения, а другие - приращение сопротивления другого знака той же величины. Колебательные движения инерционного элемента вызывают перераспределение потоков магнитной индукции в зазоре, которое преобразуется магниторезисторами в электрической сигнал. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК сЮ 4 С 01 Н 11/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3805426/25-28 (22) 19.10.84 (46) 23.04.86. Бюл, и 15 (71) Научно-исследовательский институт интроскопии (72) Д.С.Костров, В.А.Бакушев, В.Н.Таисов и С.Л,Неретин (53) 621.317.39:531.71(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 114133, кл. G 01 P 15/08, 1957.

Control engineering, Р 6, June, 1957, р. 143-145. (54) ВИБРОДАТЧИК (57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность измерений параметров вибраций (амплитуды и частоты) путем линеариэации упругих сил подвеса магнитного инерционного элемента вибро" датчика, содержащего также неподвижную магнитную систему с закрепленными на поверхностях полюсов ее магнитов магнитореэисторами. Магнитный

;инерционный элемент вибродатчика выполнен в виде осесимметричной геометрической фигуры, состоящей из не.„И)„„1226068 A скольких жестко соединенных между собой прямоугольных секций, и обращен своими полюсами к полюсам противоположной полярности неподвижной магнитной системы. Плоские пружины обеспечивают устойчивость магнитного инерционного элемента в поперечном направлении. Размеры секций инерционного магнитного элемента и их количество выбираются расчетным путем, причем число секционных участков и их ширина выбираются с учетом максимально возможной амплитуды перемещений инерционного элемента, а также требуемой точности получения формы характерис- а тики упругой силы подвеса. При пере- @ мещении инерционного элемента одни магниторезисторы получают приращение сопротивления одного знака пропорционально амплитуде перемещения, а другие — приращение сопротивления другого знака той же величины. Колебательные движения инерционного элемента вызывают перераспределение потоков магнитной индукции в зазоре, которое преобразуется магниторезисторами в (, ф электрической сигнал. 2 ил.

1 12

Изобретение относится к измерительчой технике и может быть использовано для измерения амплитуды и частоты вибраций механизмов и машин.

Целью изобретения является повышение точности измерения вибраций путем линеаризации упругих сил подвеса инерционного элемента вибродатчика.

На фиг. I представлен вибродатчик, общий вид; на фиг.2 — характеристика упругой силы Р„ подвеса в зависимости от амплитуды виброперемещения инерционнОго элемента вибродатчика по оси Y.

Вибродатчик содержит корпус 1 и укрепленную на нем неподвижную двухполюсную магнитную систему, выполненную в виде магнитопровода 2 и двух постоянных магнитов 3 и 4. Инерционным элементом 5 вибродатчика является постоянный магнит, выполненный в виде осесимметричной относительно полюсов неподвижной магнитной системы геометрической фигуры, состоящей из нескольких жестко соединенных между собой прямоугольных секций, Инерционный элемент 5 закреплен на плоских упругих пружинах

6 и 7 в зазоре между постоянными магнитами 3 и 4 и обращен своими полюсами к полюсам противоположной полярности неподвижной магнитной системы. Пружины 6 и 7 закреплены на магнитопроводе 2 вибродатчика. На полюсах магнитов 3 и 4 укреплены магнитореэисторы 8. Ось Y является измерительной осью вибродатчика.

Вибродатчик работает следующим образом.

Магнитный инерционный элемент 5, подвешенный на плоских пружинах 6. и 7, перемещается под действием вибраций в зазоре между полюсами постоянных магнитов 3 и 4, закрепленных на корпусе 1, устанавливаемом в процессе контроля нв контролируемом объекте (не показан). Поверхности полюсов магнитов 3 и 4 неподвижной магнитной системы и магнитного инерционного элемента 5 паоскопарвллельны, и их магнитные потоки совпадают по направлению, что обеспечивает равномерное распределение индукции s зазоре между полюсами. При перемещении инерционного элемента под действием вибраций его магнитное поле и магнитное поле неподвижной магнитной системы взаимодействуют друг с дру26068 2

45 Равлении. Их толщина выбирается минимально возможной..

5

40 гом, создавая при этом силу F„, которая стремится возвратить магнитный инерционный элемент 5 в нейтральное положение. Сила F пропорциональна ч площади полюса магнитного инерционного элемента, выдвинутой возмущающим воздействием зв пределы полюсов магнитов 3 и 4 неподвижной магнитной системы. Это позволяет, подбирая форму полюсов магнитного инерционного элемента, формировать требуемую, например линейную, характеристику жесткости его подвеса.

Для этого полюсам магнитного инерционного элемента 5 придают форму осесимметричной относительно полюсов неподвижной магнитной системы фигуры, состоящей из прямоугольных секций, Размеры секций и их количество выбираются расчетным путем, причем число секционных участков и ширина участка

b зависят от максимально возможной амплитуды перемещения магнитного инерционного элемента, а также от требуемой точности получения формы характеристики упругой силы F„„,ð подвеса. Чем выше жесткость подвеса, тем меньше максимальная амплитуда перемещения инерционного элемента и, следовательно, необходимо уменьшать ширину его прямоугольных секций по сравнению, например, с подвесом, обладающим малой жесткостью.

Упругая сила подвеса инерционного элемента датчика зависит от перемещения (фиг,2), Ь вЂ” ширина участков, на которые развивается желаемая характеристика упругой силы подвеса от перемещения инерционного элемента, Ширина участка b определяет ширину секций 0 инерционного элемента по оси Y.

Плоские пружины 6 и 7 обеспечивают устойчивость магнитного инерционного элемента в поперечном напМагнитореэисторы 8 установлены на полюсных поверхностях магнитов 3 и 4 неподвижной магнитной системы таким образом, что половина поверхности каждого иэ них находится в поле, создаваемом секцией магнитного инерционного элемента 5. При перемещении инерционного элемента одни магниторезисторы получают приращение сопротивления одного знака пропорционально амплитуде перемещения, а другие— приращение сопротивления другого зна1226068 4

Формула изобретения ка той же величины. Таким образом, колебательное движение магнитного инерционного элемента 5 вызывает перераспределение потоков магнитной индукции в зазоре, которое преобразуется магниторезисторами 8 в электрический сигнал. Магниторезисторы включаются в измерительную схему, например мостовую (не показана).

Наличие в вибродатчике секционного магнитного инерционного элемента из магнитожесткого материала, перемещающегося между прямоугольными полю-. сами неподвижной магнитной системы, с полюсами в виде симметричной геометрической фигуры позволяет формировать требуемую, например линейную, характеристику упругой силы. Кроме того, улучшаются упругие свойства подвеса, вследствие чего повышается точность вибродатчика.

Вибродатчик, содержащий корпус, неподвижную двухполюсную магнитную систему, упругоподвешенный между ее полюсами двухполюсный магнитный инерционный элемент, поверхности полюсов неподвижной магнитной системы и магнитного инерционного элемента

t0 ппоскопараллельны, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности измерения вибраций путем линеаризации упругих сил подвеса, магнитный инерционный элемент

15 выполнен в виде осесимметричной от-носительно полюсов неподвижной магнитной системы геометрической фигуры, состоящей из нескольких жестко соединенных между собой прямоугольных

20 секций, и обращен своими полюсами к полюсам противоположной полярности неподвижной магнитной системы.

1226068

Fgq

У2

Составитель Т. Бычкова

Редактор О.Юрковецкая Техред И.Попович Корректор А,Ференц

Заказ 2111/29 . Тираж 507 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4