Магнитный держатель вибрационного датчика
Владельцы патента RU 2361720:
Государственное учреждение Физико-технический институт Уральского отделения Российской академии наук (RU)
Изобретение относится к области устройств для крепления и фиксации датчиков на объектах, в частности при измерении вибраций и колебаний. Магнитный держатель вибрационного датчика содержит корпус для крепления датчика и постоянный магнит и снабжен магнитопроводом, выполненным из двух ферромагнитных пластин, расположенных по обе стороны от постоянного магнита так, что плоскости пластин перпендикулярны направлению намагниченности магнита. Пластины выполнены с одной или несколькими гранями, параллельными направлению намагниченности магнита, причем грани одной пластины параллельны соответствующим граням другой. Корпус выполнен из неферромагнитного материала и жестко прикреплен к обеим пластинам по поверхностям, параллельным направлению намагниченности магнита и перпендикулярным направлению вибрации. Обеспечивается расширение эксплуатационных возможностей устройства и повышение точности измерения вибраций. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к области устройств для крепления и фиксации датчиков на объектах, в частности при измерении вибраций и колебаний.
Известно магнитное устройство для удержания ферромагнитных деталей на ферромагнитной поверхности [1], состоящее из постоянных магнитов и магнитопроводов, установленных в корпусе. Недостатком устройства являются его ограниченные функциональные возможности.
Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является магнитный держатель датчика виброметра типа ВК-5 [2]. Недостаток устройства-прототипа - ограниченные возможности крепления датчика на объектах с различным наклоном поверхностей установки датчика по отношению к направлению вибрации.
Предлагаемое изобретение направлено на расширение эксплуатационных возможностей устройства и повышение точности измерения вибраций.
Указанный технический результат достигается тем, что магнитный держатель вибрационного датчика, содержащий корпус для крепления датчика и постоянный магнит, дополнительно снабжен магнитопроводом, выполненным из двух ферромагнитных пластин, расположенных по обе стороны от постоянного магнита так, что плоскости пластин перпендикулярны направлению намагниченности магнита. Пластины выполнены с одной или несколькими гранями, параллельными направлению намагниченности магнита, причем грани одной пластины параллельны соответствующим граням другой. Корпус выполнен из неферромагнитного материала и жестко прикреплен к обеим пластинам по поверхностям, параллельным направлению намагниченности магнита и перпендикулярным направлению вибрации.
Магнит и пластины могут быть выполнены в виде прямоугольных параллелепипедов, а грани пластин, лежащие в одной плоскости, снабжены тремя или более выступами, два из которых расположены на грани одной пластины, а один или более выступов - на грани другой пластины. Кроме того, держатель может быть дополнительно снабжен элементом крепления датчика в виде шпильки, установленной на корпусе и выполненной из изоляционного материала, в том числе армированного металлическим штырем.
Введение в устройство магнитопровода, выполненного из двух ферромагнитных пластин, расположенных по обе стороны от постоянного магнита так, что плоскости пластин перпендикулярны направлению намагниченности магнита, и выполнение пластин с одной или несколькими гранями, параллельными направлению намагниченности магнита, причем грани одной пластины параллельны соответствующим граням другой, позволяет расширить область применения вибрационных датчиков за счет возможности их установки на объектах с различным наклоном поверхностей установки датчика по отношению к направлению вибрации.
Жесткое крепление корпуса к обеим пластинам по поверхностям, параллельным направлению намагниченности магнита и перпендикулярным направлению вибрации, дает возможность непосредственной (без лишних паразитных звеньев, например, крепежных элементов и т.п.) передачи вибраций и колебаний объекта от его рабочей поверхности к датчику.
Выполнение магнита и пластин в виде прямоугольных параллелепипедов обеспечивает упрощение держателя и возможность установки датчика на объекте на взаимно перпендикулярных поверхностях.
Выполнение граней пластин, лежащих в одной плоскости, с тремя или более выступами, два из которых расположены на грани одной пластины, а один или более выступов - на грани другой пластины, обеспечивает устойчивость держателя на рабочих поверхностях объектов, имеющих неровности и шероховатости.
Обеспечение держателя элементом крепления датчика в виде шпильки, установленной на корпусе и выполненной из изоляционного материала, позволяет изолировать электрически вибрационный датчик от держателя.
Выполнение шпильки из изоляционного материала, армированного металлическим штырем, обеспечивает прочность и долговечность элемента крепления датчика при сохранении электрической изоляции между вибрационным датчиком и держателем.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показана общая схема магнитного держателя вибрационного датчика (в разрезе), на фиг.2 - то же, вид слева, на фиг.3 - расположение держателя на вертикальной поверхности объекта контроля.
Магнитный держатель вибрационного датчика (фиг.1-3) состоит из неферромагнитного корпуса 1, прикрепленного с помощью винтов к двум ферромагнитным пластинам 2, постоянного магнита 3, расположенного между пластинами таким образом, что направление его намагниченности перпендикулярно плоскости пластин. Корпус снабжен элементом крепления вибрационного датчика 4 в виде шпильки 5, выполненной из изоляционного материала. Шпилька может быть армирована металлическим стержнем (на фигурах не показан). Пластины 2 могут быть выполнены с одной или несколькими гранями, параллельными направлению намагниченности магнита, причем грани одной пластины параллельны соответствующим граням другой. В частности, пластины могут быть выполнены в виде прямоугольных параллелепипедов, благодаря чему магнитный держатель может быть установлен на горизонтальную (фиг.1, 2) либо на вертикальную (фиг.3) поверхности ферромагнитных элементов контролируемого объекта 6.
Устройство работает следующим образцом. Вибрационный датчик 4 крепится через изолирующую прокладку к корпусу 1 (фиг.1-3) магнитного держателя с помощью шпильки 5, после чего держатель устанавливается на поверхность ферромагнитного элемента контролируемого объекта 6. Благодаря тому что магнитный поток от постоянного магнита 3 замыкается через ферромагнитные пластины 2 и элемент объекта 6 при минимальных воздушных зазорах в магнитной цепи, возникает сила притяжения держателя к объекту, достаточная для надежной фиксации всей системы «датчик-держатель» на контролируемой поверхности. При этом колебания (вибрации) передаются от объекта 6 к вибродатчику 4 по кратчайшему пути через жесткие элементы «объект 6 - пластины 2 - корпус 1 - вибродатчик 4» как при горизонтальном (фиг.1, 2), так и при вертикальном (фиг.3) расположении поверхности объекта, на которой установлен держатель с датчиком.
Источники информации
1. Описание изобретения «Магнитное устройство» к патенту РФ №2176594, В28В 7/28, В25В 11/00, 12.10.2001 г.
2. Виброметр типа ВК-5: www.measurement.ru/gk/vibro/01/15.htm.
1. Магнитный держатель вибрационного датчика, содержащий корпус для крепления датчика и постоянный магнит, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен магнитопроводом, выполненным из двух ферромагнитных пластин, размещенных по обе стороны от постоянного магнита с расположением их плоскостей перпендикулярно направлению намагниченности постоянного магнита, ферромагнитные пластины выполнены с одной или несколькими гранями, параллельными направлению намагниченности постоянного магнита, причем грани одной ферромагнитной пластины параллельны соответствующим граням другой, корпус выполнен из неферромагнитного материала и жестко прикреплен к обеим ферромагнитным пластинам по поверхностям, параллельным направлению намагниченности постоянного магнита и перпендикулярным направлению вибрации.
2. Держатель по п.1, отличающийся тем, что постоянный магнит и ферромагнитные пластины выполнены в виде прямоугольных параллелепипедов.
3. Держатель по п.1, отличающийся тем, что грани ферромагнитных пластин, лежащие в одной плоскости, снабжены тремя или более выступами, два из которых расположены на грани одной пластины, а остальные - на грани другой пластины.
4. Держатель по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен элементом крепления вибрационного датчика, выполненным в виде шпильки из изоляционного материала, установленной на корпусе.
5. Держатель по п.4, отличающийся тем, что шпилька выполнена из изоляционного материала, армированного металлическим штырем.
