Вибродатчик

Авторы патента:

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

Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью повышения точности вибродатчика за счет обеспечения регулирования жесткости упругого подвеса инерционного элемента. Вибродатчик содержит две цилиндрические пружины упругого подвеса, выполненные в виде немагнитных герметичных трубок, которые заполнены ферромагнитной жидкостью и распределенных по длине трубчатых пружин подмагничивающих обмоток. Эти обмотки соединены параллельно и подключены последовательно с регулировочным резистором к источнику питания фотоэлектрического преобразователя вибраций инерционного элемента. При протекании тока через обмотки меняется вязкость ферромагнитной жидкости, за счет чего регулируется жесткость пружин упругого подвеса. 6 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э G 01 Н 11/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4827100/28 (22) 18,05.90 (46) 07.06.93. Бюл. N 21 (71) Рижский институт инженеров гражданской авиации им. Ленинского комсомола (72) А.Б.Лукашенок и А.З.Ишмухаметов (56) Авторское свидетельство СССР

N1208484,,кл. G 01 Н 11/02, 1980.

Патент СССР N. 1778548, кл. G 01 Н 11/02, 1991. (54) ВИБРОДАТЧИК (57) Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью повышения точности вибродатчика за счет обеспечения регулирования жесткости упругого подвеса

Изобретение относится к виброметрии и может быть использовано для измерения виброперемещений различных объектов.

Цель изобретения вЂ” повышение точности за счет. регулирования жесткости упругого подвеса.

На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый вибродатчик, продольный разрез; на фиг, 2 вЂ” сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 вЂ” сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4вЂ” пружина установления инерционного элемента, продольный разрез; на фиг,5-тоже, условное развернутое положение; на фиг. 6 вЂ” принципиальная электрическая схема фотоэлектрического преобразователя вибродатчика.

Вибродатчик состоит из механической и электрической частей.

Механическая часть (фиг. 1-5) содержит светонепроницаемый корпус 1, размещенный в корпусе инерционный элемент 2 и упругий подвес этого элемента, выполнен,, Ы2,, 1820232 Al инерционного элемента. Вибродатчик содержит две цилиндрические пружины упругого подвеса, выполненные в виде немагнитных герметичных трубок, которые заполнены ферромагнитной жидкостью и распределенных по длине трубчатых пружин подмагничивающих обмоток. Эти обмотки соединены параллельно и подключены последовательно с регулировочным резистором к источнику питания фотоэлектрического преобразователя вибраций инерционного элемента. При протеквнии тока через обмотки меняется вязкость ферромагнитной жидкости, за счет чего регулируется жесткость пружин упругого подвеса. 6 ил. ный в виде двух цилиндрических пружин 3 и

4, закрепленных одними концами на корпусе, а другими вЂ” контактирующих с торцами инерционного элемента. Вибродатчик имеет фотоэлектрический преобразователь QQ вибрации инерционного элемента 2 относи-,р тельно корпуса 1, выполненный в виде слоя люминофора (осветителя) 5, нанесенного на наружную поверхность инерционного элемента, двух светочувствительных элементов

I (фоторезисторов) 6 (61 и 62), установленных 1 на кронштейне 7, закрепленном на инерци-. онном элементе, и закрепленный на корпусе светомодулирующей шторки 8 со щелью д (окном) 9, размещенной в зазоре между инерционным элементом 2 и кронштейном

7. Осветитель 5, шторка 8 и фоторезисторы

6 расположены в параллельных плоскостях, причем последние установлены вертикально встык, а нижняя и верхняя кромки щели

9 совмещены в проекции с серединами высот светочувствительных площадок фо1820232 торезисторов 6> и 62, Приливы кронштейна

7 расположены в центрирующих направляющих 10 в нижней части шторки 8, Каждая пружина (3, 4) выполнена из упругого немагнитного материала в виде герметичной трубной спирали, внутреннее замкнутое пространство 11 которой заполнено ферромагнитной жидкостью 12. Ка наружную боковую поверхность каждой пружины 3 или 4 намотана круговая обмотка 13. ветки которой равномерно распределены по длине соответствующей пружины. В целом вся подвижная система вибродатчика динамически сбалансирована.

Электрическая часть вибродатчика (фиг,6) содержит мостовую измерительную схему 14 с фоторезисторами {61 и 6z) в смежных активных плечах и резисторами 15 (151 и 15р) в смежных пассивных плечах. Входная диагональ мостовой схемы 14 подклю чена к источн.ику 16 постоянного .напряжения, а ее выходная диагональ. соединена с индикатором 17, сочетающим в себе одновременно функции интегратора (фильтра нижних частот) и регистратора, например, с прибором магнитоэлектрической системы. Обмотки 13 пружин 3 и 4 через регулировочный резистор 18, кстати, отградуированный в единицах жесткости пружин

3 и 4, подключены)параллельно к источнику

16. Все однотипные элементы устройства имеют идентичные параметры.

Вибродатчик работает следующим образом, Механическая часть в сборе своим корпусом 1 крепится на исследуемом объекте и, исходя из его предполагаемой частотной характеристики, производится регулирование до достижения предпочтительного в конкретном случае значения упругости пружин 3 и 4 установления инерционного элемента 2 с определенной массой, т.е. выбор требуемого коэффициента жесткости К его упругого подвеса(где К=Var). Для этого с помощью регулировочного резистора 18, ориентируясь на предварительно протарированные показатели, задается требуемая величина тока, протекающего от источника 16 через обмотку 13, установленную на каждой из пружин 3 и 4. Заданный ток, следуя по виткам обмотки 13, формирует соответствующее значение напряженности магнитного поля, которое пронизывает полость отдельной пружины и предопределяет степень вязкости находящейся в ней ферромагнитной жидкости. В результате, учитывая, что упругость трубчатой пружины слагается из составляющих постоянной жесткости материала ее стенки и варьируемой вязкости жидкой среды в полости, создается возможгде R вЂ” среднее значение сопротивления фоторезистора (при освещении половины светочувствительной площадки), когда X(t) =

=0;

Л R(X(t)) вЂ” изменение приращения со„противления фоторезистора, Ввиду того, что мостовая измерительная схема 14 запитывается постоянным на. пряжением от источника 16, на ее выходе получаем электрический сигнал, пропорциональный закону Х(с) исследуемого колеба40 ния, который поступает в индикатор 17.

Формула изобретения

Вибродатчик; содержащий корпус, размещенный в корпусе инерционный элемент, упругий подвес этого элемента, выполнен45 ный в виде двух цилиндрических пружин, закрепленных одними концами на корпусе, а другими контактирующих с торцами инерционного элемента, закрепленный на инерционном элементе кронштейн и фото50 электрический преобразователь его вибрации, выполненный в виде слоя люминофора, нанесенного на наружную поверхность инерционного элемента, двух светочувствительных элементов, дифференциально

55 включенных в мостовую измерительную схему, источника питания этой схемы и закрепленной на корпусе светомодулирующей шторки., размещенной в зазоре между инерционным элементом и коонштейном, 5

25 ность установления данных упругой подвески инерционного элемента 2 с помощью подобных пружин 3 и 4, равно исходной продольной деформации последних, оптимальных для колебаний исследуемого объекта как по амплитуде, так и по частоте.

При колебании исследуемого объекта по закону Х (t) вместе с ним также колеблется корпус 2 со шторкой 8, при этом инерционный элемент 2 с кронштейном 7 за счет подбора оптимального сочетания их массы и жесткости подвески для данной частоты остается на месте, отчего фоторезисторы 6 находятся в стационарном положении. На стороне инерционного элемента с осветителем 5, обращенной к фоторезисторам 6, формируется световой поток постоянной освещенности, который модулируется при прохождении через щель 9 и в таком виде падает на светочувствительные площадки фоторезисторов. Это приводит к пропорциональным изменениям величин сопротивлений последних, причем противофазно у соседних фоторезисторов в их вертикальном ряду, например ,R s), gg (t ) = R + Л R(X(t)), 1820232 отличающийся тем, что, с целью повышения точности за счет регулирования жесткости упругого подвеса, он снабжен подключенными к источнику питания и соединенными последовательно регулировоч- 5 ным резистором и двумя обмотками, витки каждой из которых распределены по длине соответствующей пружины и которые соединены параллельно, а пружины выполнены из упругого немагнитного материала в виде герметичных трубок, заполненных ферромагнитной жидкостью.

1820232

У1

Puz4

Щ/г5

Составитель А.Лукашенок

Техред М.Моргентал Корректор С.Патрушева

Редактор Л.Волкова

Заказ 2023 Тираж Подписное

ВНИИПИ. Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике

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

Вибродатчик // 1778549

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

Вибродатчик // 1778548

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

Вибродатчик // 1747939

Изобретение относится к виброметрии и способствует регулированию частотного диапазона работы вибродатчика путем изменения массы его инерционного элемента

Устройство для измерения вибраций // 1730542

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

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

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.

Преобразователь виброскорости // 2512881

Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано для контроля параметров вибрации и позволяет повысить надежность и помехоустойчивость преобразования. Преобразователь виброскорости включает в себя корпус, немагнитное основание, размещенную в корпусе двухсекционную измерительную обмотку, охваченную втулкой из магнитного материала, полую немагнитную ось с закрепленным в ней ферромагнитным сердечником и жестко установленную в двухступенчатом отверстии основания, обращенном ступенью меньшего диаметра во внутреннюю часть корпуса, установленный соосно с сердечником оси и свободно охватывающий ось кольцевой продольно намагниченный постоянный магнит, выводной кабель, жилы которого электрически соединены с концами обмотки в радиальном отверстии основания. При этом преобразователь снабжен втулкой из немагнитного материала с малым коэффициентом трения, крышкой из немагнитного высокоэлектропроводящего материала, установочным немагнитным винтом и разъемом, при этом втулка из магнитного материала выполнена высотой, не меньшей высоты обмотки, форма полой оси выполнена в виде гвоздя, шляпа которого выполнена правильной цилиндрической формы и диаметром, меньшим диаметра первой ступени отверстия в основании, но большим диаметра второй ступени отверстия в основании, при этом диаметр оси выполнен меньшим диаметра второй ступени основания на величину минимального технологического зазора, крышка выполнена в виде блина с уступом, диаметр которого выполнен меньшим внутреннего диаметра обмотки на величину технологического зазора, с глухим отверстием со стороны уступа, диаметр глухого отверстия выполнен диаметром, обеспечивающим тугую посадку конца оси в отверстии крышки, а диаметр блина выполнен равным внешнему диаметру магнитной втулки, при этом уступ крышки плотно размещен в верхней части обмотки, конец оси размещен в глухом отверстии крышки, магнит расположен свободно между внутренними торцами крышки и основания и жестко закреплен на втулке, которая на скользящей посадке размещена на оси, установочный винт размещен в первой ступени, в которой нарезана резьба, отверстия основания и вкручен до упора со шляпой оси, при этом корпус с основанием соединен с помощью винтов, шляпки которых размещены в потайных отверстиях, изготовленных с нижней стороны основания, радиальное отверстие в основании с припаянными концами обмотки к соответствующим жилам кабеля залито неэлектропроводящим компаундом, кабель центрирован и закреплен в отверстии основания с помощью фиксирующей втулки, а жилы свободного конца кабеля припаиваются к соответствующим контактам разъема. Техническим результатом от реализации изобретения является повышение конструктивной и информационной надежности. 1 ил.

Вибродатчик // 2535646

Изобретение относится к измерительной технике, представляет собой вибродатчик в микроэлектромеханическом исполнении и может использоваться для регистрации вибрации, в том числе с субмикронной амплитудой, и измерения параметров вибрации. Датчик включает упругий элемент с магниторезистивными датчиками с двух сторон, выполненный с возможностью колебаний в существенно неоднородном поле магнита с плоскими полюсами. Вызываемое вибрацией колебание упругого элемента приводит к изменению сопротивлений магниторезисторов в противофазе, а внешние поля - к синфазному изменению сопротивлений магниторезисторов, что увеличивает чувствительность вибродатчика и расширяет возможности для выделения полезного сигнала. Техническим результатом является повышение чувствительности при малых амплитудах вибрации и уменьшение влияния внешних электромагнитных полей. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.