Вибродатчик

Авторы патента:

G01H11/02 - с помощью магнитных средств, например магнитного сопротивления

Изобретение относится к виброметрии и способствует регулированию частотного диапазона работы вибродатчика путем изменения массы его инерционного элемента . Вибродатчик содержит корпус 1, внутри которого размещен инерционный элемент 2, выполненный из изоляционного материала и имеющий камеру, закрытую сверху и снизу полюсами 3 и 4 С-образного магнитопровода 5 с размещенной на нем обмоткой 6 возбуждения. Камера заполнена ферромагнитной жидкостью 7. Инерционный элемент 2 снабжен кронштейном 13, на котором размещаются два светочувствительных элемента, например фоторезисторы 14 и 15, включенные в мостовую измерительную схему. Напротив фоторезисторов на наружной стенке камеры нанесен слой люминофора-осветителя 16 В нижней части инерционного элемента 2 выполнена полость 20, заполненная сменяемым текучим веществом 21, снабженная входным и выходным трубопроводами 22. При вибрации объекта вместе с ним начинает перемещаться и корпус 1, а инерционный элемент 2 остается на месте, вследствие чего происхо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1208484 (21) 4794524/28 (22) 21.02.90 (46) 15,07;92. Бюл. М 26 (71) Рижский Краснознаменный институт инженеров гражданской авиации им. Ленинского комсомола (72) А.Б, Лукашенок, K..Н, Недельский и А;3, Ишмухаметов (53) 621.317.39:531.71(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1208484, кл, G 01 Н 11/02, 1986, (54) ВИБРОДАТЧИК (57) Изобретейие относится к виброметрии и способствует регулированию частотного диапазона работы вибродатчика путем изменения массы eto ийерцианного элемента, Вибродатчик содержит корпус 1, внутри которого размещен инерционный элемент

„„Я ÄÄ 1747939 А2 (si)s 6 01 Н 11/02

1 7 0 ",2

2, выполненный из изоляционного материала и имеющий камеру, закрытую сверху и снизу полюсами 3 и 4 С-образного магнитопровода 5 с размещенной на нем обмоткой

6 возбуждения. Камера заполнена ферромагнитной жидкостью 7, Инерционный элемент 2 снабжен кронштейном 1 3, на котором размещаются два светочувствительных элемента, например фоторезисторы 14 и

15, включенные s мостовую измерительную схему. Напротив фоторезисторов йа наруж-, ной стенке камеры нанесей слой люминофора-осветителя 16, В нижней части инерционного элемейта 2 выполнена полость 20, заполненная сменяемым текучим веществом 21, снабженная входным и выходным трубопроводами 22. При вибрации обьекта вместе с ним начинает перемещаться и корпус 1, а йнерционный элемент 2 остается на.месте, вследствие чего происхо1747939

25 дит модуляция светового потока, падающего от осветителя 16 на светочувствительные площадки фоторезисторов 14 и 15, Для изменения жесткости упругого подвеса инерционного элемента 2 в обмотку 6 возбуждения от регулируемого источника 19

Изобретение относится к виброметрии, может быть использовано для измерения виброперемещений объектов и является усовершенствованием изобретения по авт,св. Q 1208484, Известен вибродатчик, содержащий инерционный и упругие элементы, освети, тель с оптической системой и фоторезисторы, включенные в дифференциальную мостовую схему, инерционный элемент выполнен в виде пустотелого цилиндра с боковыми прорезями, расположенными в диаметрально противоположнйх точках го оси, проходящей через центры осветителя и фоторезисторов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является вибродатчик, который ".одержит корпус, установленный в корпусе упругий подвес, закрепленный на упругом подвесе инерционный элемент и фотоэлектрический преобразователь перемещений инерционного элемента относительно корпуса, выполненный в виде осветителя, двух включенных в,мостовую измерительную схему светочувствительных элементов и светового модулятора, а также регулируемый источник питания. Инерционный элемент выполнен. в виде заполненной ферромагнитной жидкостью камеры из электроиэоляцйонногд материала, закрытой сверху и снизу полюсами С-образного магнитопровода с размещенной на нем об-. моткой возбуждения, подключенной к регу лируемому источнику питания, и с от ерстием в верхнем полюсе, Упругий подвес выполнен в виде размещенной в среднем горизонтальном сечении камеры плоской пружины, свободно закрепленной концами в-стенках камеры и связанной с корпусом посредством. штока; проходящего через отверстие в верхнем полюсе магнитоnð0â0äà. Осветитель фотоэлектрического преобразователя выполнен в виде нанесенного на участок наружной поверхности стенки камеры слоя люминофора, камера снабжена кронштейном для размещения светочувствительных элементов. Световой электропитания подается ток соответствующей величины, Регулирование массы инерционного элемента 2 осуществляется посредством заполнения резервуара 20 через трубопроводы 22 текучим веществом 21 с необходимым удельным весом, 4 ил, модулятор выполнен в виде шторки со щелью, закрепленной на корпусе.

Недостаток известного вибродатчика заключается в сравнительно ограниченной области использования из-за неизменяющегося участия массы инерционного элемента в регулировании его частотного диапазона работы.

Цель изобретения вЂ” расширение области использования путем регулирования частотного диапазона работы вибродатчика., .

Поставленная цель достигается тем, что вибродатчик снабжен средством изменения массы инерционного элемента, которое выполнено в виде прикрепленного к днищу инерционного элемента дополнительного резервуара с расположенными один напротив другого входным и выходным трубопроводами, предназначенными для обеспечения заполнения резервуара текучим веществом.

На фиг.1 изображена конструкция вибродатчика, продольный разрез; на фиг.2вЂ” сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 вЂ” сечение

Б вЂ” Б на фиг,1; на фиг 4 вЂ” сечение В-В на фиг.1.

Вибродатчик содержит корпус 1, внутри которого размещен инерционный элемент

2, выполненный из изоляционного материа30 ла и имеющий камеру, закрытую сверху и снизу полюсами 3 и 4 С-образного магнитопровода 5 с размещенной на нем обмоткой

6 возбуждения, Камера заполнена ферромагнитной жидкостью 7, В полюсах 3 и 4

35 выполнены призматические треугольные вырезы 8 ui 9. В верхнем полюсе 3 имеется вертикальное отверстие 10. В среднем горизонтальном сечении камеры расположена плоская пружина 11 упругого подвеса, 40 свободно закрепленная в стенках камеры и.

- связанная с корпусом 1 посредством штока

12, проходящего через отверстие 10 в полюсе 3. Для предотвращения вытекания ферромагнитной жидкости 7 отверстие 10 может быть снабжено ссответствующим уплотнением, например сальниковым.

Инерционный элемент 2 снабжен кронштейном 13, на котором размещены два све1747939 точувствительных элемента, например фоторезисторы 14 и 15, вклю ченные в мостовую измерительную схему (не показана).

Напротив фоторезисторов 14 и 15 на наружной стенке камеры нанесен слой люми- 5 нофора 16, являющийся осветителем ческого преобразователя трансформируется в электрический сигнал, пропорциональный закону регистрируемой вибрации. Для изменения жесткости упругого подвеса инерционного элемента 2 в обмотку 6 возбуждения от регулируемого источника 19 электропитания подается ток соответствующей величины.

За счет выполнения треугольных вырезов 8 и 9 в полюсах 3 и 4 между ними формируется неоднородное магнитное поле, напряженность которого растет в направлении от среднего сечения к периферии. Это определяет изменение вязкости ферромаг5 нитной жидкости 7; увеличивающейся согласно возрастанию напряженности образованного магнитного поля, в результате чего в зонах закрепления концов пружины 11 в стенках камеры она оказывается максимальной, т,е. ферромагнитная жидкость здесь фактически затвердевает, При этом соответственно изменяется жесткость упругого подвеса инерционного элемента 2 к корпусу 1, которая путем варьирования значения тока в обмотке 6 устанавливается оптимальной для..данной вибрации объекта.

Кроме того, исходя из параметров вибрации испытуемого объекта также устанавливается оптимальное для конкретного случая значение массы инерционного элемента 2 путем изменения ее присоединенной доли, что осуществляется путем заполнения полости 20 через каналы 22 текучйм веществом 21 с необходимым удельным весом (плотностью), 10 жидких производных нефтепродуктов, на- 30 пример керосина (удельный вес 0,7), и кончая ртутью (удельный вес t3,6), В корпусе 1 выполнены соответствующие отверстия (прорези) 23 для входного и выходного трубопроводов 22. Для крепления вибродатчи- 35 объекте его корпус выполнен с боковыми фланцами. Подвижная часть устройства ди- . намически сбалансирована.

Вибродатчик работает следующим об- 40 чувствительные площадки фоторезисторов 50

14 и 15, который с помощью фотоэлектри- " фотоэлектронного преобразователя перемещений инерционного элемента 2 относительно корпуса 1, Между осветителем 16 и фоторезисторами 14 и 15 расположен светомодулятор, выполненный в виде закрепленной на корпусе 1 шторки 17 со щелью (окном) 18, Обмотка 6 подключена к регулируемому источнику 19 электропитания.

Вибродатчик снабжен средством изменения массы инерционного элемента, которое выполнено в виде прикрепленного к днищу инерционного элемента дополнительного резервуара 20, заполненного сменяемым текучим веществом 21;. с расположенными один напротив. другого входным и выходным трубопроводами 22, предназначенными для обеспечения заполнения резервуара 20 текучим веществом 21 и имеющими на свободных концах соответствуЮщие заглушки (не показаны), В качестве сменяемого текучего вещества (жидкой гравитационной среды) могут быть использованы различные материалы, начиная с ка на испытуемом (контролируемом) разом.

Корпус 1 жестко крепится на контролируемом объекте (не показан). При вибрации объекта вместе с ним начинает перемещаться и корпус 1, а инерционный элемент

2 при этом остается на месте, В результате посредством шторки 17 со щелью 18 происходит модуляция светового потока, падающего от осветителя 16 на светоФормула изобретения

Вибродатчик Ro авт.св, М 1208484, о тличающийся тем,что,сцелью расширения области использования путем регулирования его частотного диапазона работы, он снабжен средством изменения массы инерционного элемента, которое выполнено в виде прикрепленного к днищу инерционного элемента дополнительного резервуара с расположенными один напротив другого входным и выходным трубопроводами, предназначенными для обеспечения заполнения резервуара текучим веществом, 1747939

22 22

23 6u3.3

ЩИЦ

Составитель А, Лукашенок

Техред М,Моргентал Корректор Е, Островская

Редактор А. Огар

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. УжгороД, ул,Гагарина, 303

Заказ 2495 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров вибрации

Виброметр // 1716335

Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью расширение частотного диапазона измерений и Линеаризацию выходной характеристики виброметра

Индуктивный датчик вибраций // 1432342

Виброметр для измерения амплитуды вибраций // 1415073

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет увеличить чувствительность виброметра для измерения амплитуды вибраций, который , содержит корпус 1 с прозрачным окном, магнитную пружину в в.иде двух постоянных магнитов 2, 3 и инерционное тело 4 с нанесенной на него шкалой 5

Преобразователь линейных перемещений // 1388701

Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью уменьшение габаритных размеров трансформаторного преобразователя линейных перемещений при измерении размаха механических колебаний за счет формирования его характеристики преобразования с заданной длиной зоны нечувствительности

Индуктивный датчик вибраций // 1302147

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения вибрадай и ударов , возникающих, например, при эксплуатации машин и агрегатов

Датчик вибраций // 1285325

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения низкочастотных механических вибраций

Датчик виброперемещений // 1272124

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения амплитуд механических виброперемещений

Датчик вибраций // 1265489

Изобретение относится к виброизмерительной технике и позволяет повысить помехоустойчивость датчика вибраций путем получения информации на выходе датчика в цифровой форме за счет использования слоя ферромагнетика с неравномерной намагниченностью

Магнитная пружина // 1241068

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в качестве упругого элемента в устройствах для измерения параметров механических колебаний в широком диапазоне частот, позволяя получить силовую характеристику магнитной пружины для подвеса И11ерщ1онного элемента вибродатчика с прямолинейным участком, длина которого равна размаху колебаний, и с заранее заданной жесткостью, ограниченной слева отри-, дательным пиком характеристики, а справа положительным пиком

Преобразователь линейных перемещений // 2131591

Изобретение относится к технике измерения вибраций и может быть использовано для измерения линейных перемещений и вибраций вращающихся роторов и валов различных агрегатов в машиностроении и энергетике, а также перемещений мембран

Устройство для измерения вибраций // 2207522

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для вибродиагностики технического состояния низкооборотных энергетических агрегатов гидроэлектростанций и их базовых конструкций

Измеритель пространственных вибраций // 2454644

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения вибрации электроприводов различных приборов

Способ измерения параметров движения объекта и устройство для его осуществления // 2086934

Вибродатчик // 1778548

Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью повышение точности вибродатчика за счет обеспечения возможности регулирования жесткости подвеса инерционного элемента

Вибродатчик // 1778549

Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью расширение диапазона измерений вибродатчика за счет обеспечения регулирования жесткости магнитного подвеса инерционного элемента

Датчик виброскорости // 1783317

Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью упрощение конструкции датчика виброскорости за счет одновременного использования центрирующих пружин в качестве измерительной обмотки

Индукционный датчик виброскорости // 1820231

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике

Вибродатчик // 1820232

Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью повышения точности вибродатчика за счет обеспечения регулирования жесткости упругого подвеса инерционного элемента

Микроэлектромеханический датчик микроперемещений с магнитным полем // 2506546

Изобретение относится к области приборостроения. Оно может быть использовано в датчиках перемещений в системах навигации, автоматического управления и стабилизации подвижных объектов. Технический результат заключается в уменьшении массогабаритных характеристик, а также увеличении разрешающей способности. Технический результат достигается благодаря тому, что микроэлектромеханический датчик микроперемещений с магнитным полем содержит консоль 1, сформированную в кремниевом кристалле 2 с образованием зазора 3, магниточувствительный элемент 4 и постоянный магнит 5. При этом поверхность кристалла 1 покрыта изолирующим слоем 6. На поверхности изолирующего слоя 6, по меньшей мере, на части консоли 1 и, по меньшей мере, на части поверхности кристалла 1, включая край зазора 3, противолежащий концу консоли 1, на изолирующем слое размещен магнитопровод 7 из пленки магнитомягкого материала. Постоянный магнит 5 размещен на магнитопроводе 7. Магниточувствительный элемент 4 размещен в области изменения магнитного поля, формируемого постоянным магнитом 5, при перемещении консоли 1. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.