Устройство для измерения вибраций

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля вибраций оборудования. Цель изобретения - повышение чувствительности за счет создания резонансных условий передачи вибраций от объекта к устройству и повышение надежности за счет бесконтактности передачи вибраций . Для этого с помощью механизма 5 натяжения предварительно настраивают металлическую струну 4 из ферромагнитного материала в резонанс с контролируемой частотой объекта 12. При появлении вибраций она передается по штанге 9 постоянному магниту 8, а посредством магнитного взаимодействия - струне 4. В продольном канале струны 4 расположено оптическое волокно 1, оптически сопряженное торцами с источником 2 света и фотоэлементом 3. При возбуждении в струне 4 вибраций в сигнале, регистрируемом фотоэлементом 3, появляется переменная составляющая, по величине которой судят о вибрации объекта 12. 1 ил. о (Л

СОН Э СОВЕ TCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„Я0„„1446488 (51)4 G 01 Н 9 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4282173/24-28 (22) 26.06.87 (46) 23,12.88. Бкя. ¹ 47 (71) Киевский институт автоматики им. XXV съезда КПСС (72) И.И.Мамай, N.И.Мамай, H.Â.Нестеренко и Н,М.Онищенко (53) 534.63 (088.8) (56) Такахаси С., Кикуте Т. Пути развития акустических и вибрационных измерений с помощью оптического волокна. — Кэйсо, 1982, № 10, с. 28-31. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВИБРАЦИЙ (57) Изобретение относится к конт-. рольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля вибраций оборудования. Цель изобретения — повышение чувствительности за счет создания резонансных условий передачи вибраций от объекта к устройству и повьппение надежности за счет бесконтактности передачи вибраций. Для этого с помощью механизма

5 натяжения предварительно настраи-! вают металлическую струну 4 из ферромагнитного материала в резонанс с контролируемой частотой объекта 12.

При появлении вибраций она передается по штанге 9 постоянному магниту

8, а посредством магнитного взаимодействия — струне 4. В продольном канале струны 4 расположено оптическое волокно 1, оптически сопряженное торцами с источником 2 света и фотоэлементом 3. При возбуждении в стру- . не 4 вибраций в сигнале, регистрируемом фотоэлементом 3, появляется переменная составляющая, по величине которой судят о вибрации объекта 12, 1 ил.

1446488

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля вибраций оборудования.

Цель изобретения — повышение чувствительности за счет создания ре-,, зонансных условий передачи вибраций от объекта к устройству и повышение надежности за счет бесконтактности передачи вибраций к устройству.

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Устройство содержит оптическое волокно 1, один из торцов которого 15 оптически сопряжен с источником 2 светового излучения, а другой — с фотоэлементом 3, который помещен в продольный канал металлической струны 4, выполненной из ферромагнитного 20 материала, при этом струна с одного конца закреплена неподвижно, а с другого соединена с механизмом натяжения струны, соостоящим из рычага 5, находящегося в контакте с неподвижным шарниром 6, и микрометрического винта 7, узел передачи вибраций — в виде постоянного магнита 8, выполненного с возможностью крепления на исследуемом объекте посредством штанги 30

9, усилитель 10 сигнала, соединенного с выходом фотоэлемента 3, и индикатор

11, позицией 12 обозначен контролируемый объект.

Устройство работает следующим образом.

Вибрация, опасная для консТрукций, возникает на частоте, близкой к собственной частоте этой конструкции.

Собственную частоту определяют рас- 40 четным путем при проектировании данной конструкции. Предварительно осуществляется настройка струны 4 на. заданную частоту с помощью механизма ,натяжения вращением микровинта 7 пу- 45 тем искусственного механического возбуждения струны и контроля частоты ее колебаний по индикатору 11, подключенному к выходу усилителя 10. Световой поток от источника 2 по волноводу 1 передается к фотоэлементу 3.

Переменная составляющая сигнала с фотоэлемента усиливается усилителем 10 и отражается на индикаторе 11. При отсутствии вибрации контролируемого у объекта 12 магнит 8 и струна 4 находятся в состоянии покоя и интенсивность светового излучения на выходном конце светового волокна не изменяется. В этом случае переменная составляющая сигнала равна нулю. При появлении вибрации на контролируемом объекте она по штанге 9 передается постоянному магниту 8 и с помощью магнитного поля сообщается натянутой ферромагнитной струне 4. Интенсивность светового излучения на выходе оптического волокна обратно пропорциональна амплитуде вибрации. Если частота вибрации приближается к резонансной частоте струны (полученной после настройки струны на заданную частоту), то амплитуда колебаний резко возрастает и это приводит к увеличению переменной составляющей сигнала, снимаемого с фотоэлемента 3.

Регулировка оптимальной величины переменного сигнала осуществляется изменением расстояния межгу струной 4 и постоянным магнитом 8, сочлененным со штангой 9 с помощью резьбового . соединения.

Техническое преимущество предлагаемого устройства состоит в том, что оно может быть настроено на частоту наиболее опасной вибрации и рез- ко повысит чувствительность прибора на даннбй частоте. Оптическое волокно, помещенное в металлическую оболочку, не подвергается разрушению и деформации, что значительно повышает надежность работы предлагаемого устройства, которое является простым по своей конструкции и малообслуживаемым в эксплуатации.

Формула и з обретения

Устройство для измерения вибраций, содержащее оптическое волокно, источник светового излучения, оптически сопряженный с одним из торцов волокна, фотоэлемент, оптически сопряженный с другим торцом волокна, и узел передачи вибрации оптическому волокну, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повъппения чувствительности и надежности измерения, оно снабжено механизмом натяжения и металлической струной из ферромагнитного материала с продольным каналом, один из концов которой соединен с механизмом натяжения, а другой закреплен неподвижно, узел передачи вибрации выполнен в виде постоянного

Составитель В.Бахтин

Техред M.Моргентал

Редактор А.Ворович

Корректор l M. Васильева

Тираж 524

Заказ 6740/47

Подписное

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

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

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

1446488

4 магнита и предназначен для крепления волокно расположено в продольном кана исследуемом объекте, а оптическое нале струны.