Устройство для измерения колебательной скорости

 

есоитнтио! тсахт у - Зиад » р „» r .; »

О П И С А Н И Е 3I505I

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено ОЗ.XI.1969 (№ 1375613/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 21.IX.1971. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 24.Х1.1971

МПК б 01h 1/00

G 0111 13/00

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 531.767:621.317.32 (088.8) Авторы изобретения

К. Г. Кирилов и С. Л. Скалозуб

Институт механики полимеров АН Латвийской ССР

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЛЕБАТЕЛЬНОЙ СКОРОСТИ

Изобретение относится к области измерительной техники и служит для измерения колебательной скорости твердых тел.

Известны устройства для измерения колебательной скорости, содержащие электродинамический преобразователь скорости, выполненный в виде проводника, закрепляемого на исследуемом объекте, постоянный магнит с обмоткой (компенсационной), расположенной на его керне и включенной в противофазе с преобразователем, измерительный регулируемый усилитель и источник калибровочного переменного напряжения.

Известные устройства не имеют постоянной длины проводника и точного расположения 15 относительно направления силовых линий магнитного поля (вследствие, на1пр имер, неидентичной замены проводника), что приводит к снижению точности измерений. Кроме того, в известных устройствах преобразователь и постоянный магнит конструктивно выполнены в виде одного механического узла, скрепляемого с исследуемым объектом. Это затрудняет измерения колебательной скоро"ти объектов с устранением реакции преобразователя на объект, поскольку магнит имеет большую массу.

Предлагаемое устройство отличается тем, что оно снабжено дополнительной обмоткой, которая подключена к источнику калибро- 30 воч ного переменного напряжения, а также тем, что в нем установлены фазовращатель и аттенюатор, соединенные .последовательно и включенные между источником калибровочного переменного напряжения и измерительным регулируемым усилителем. Это позволяет производить калибровку всего измерительного тракта устройства, устраняя тем самым указанные выше источники погрешностей измерений. В предлагаемом устройстве не тпебуется механическое объединение преобразователя и магнига в одно конструктивное цег лое. Поскольку проводник, закрепляемый на объекте, может быть выполнен с пренебрежимой малой массой, реакция преобразователя на объект в этом случае существенно снижается, вследствие чего расширяется диапазон измерений.

На чертеже изображена схема предлагаемо|о устройства.

Устройство содержит электродинамитеский преобразователь 1 скорости, выполненный в виде проводника, закрепляемого на вибрирующем объекте 2, постоянный магнит 3, между полюсами 4, 5 которого расположен преобразователь 1, компенсационную 6 и дополнительную 7 обмотки, расположенные на керне магнита 3, измерительный регулируемый усилитель 8, к которому подключены соединенные последовательно в противофазе преобра315051

Предмет изобретения

Составитель С. А. Ющенко

Редактор А. В. Корнеев Техред Л.

Заказ 3254!1О Изд. ¹ 1374 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4)5

Типография, пр. Сапунова, 2 зователь 1 и компенсационная обмотка б, источник 9 калибровочного переменного напряжения, подсоединенный через выключатель 10 к дополнительной обмотке 7, фазовращатель 11 и аттенюатор 12, соединенные последовательно и включенные через выключатель 18 между источником 9 калибровочного переменного напряжения и измерительным регулируемым усилителем 8.

При вибрации объекта 2 на концах проводника преобразователя 1 развивается э.д.с. индукции, пропорциональная колебательной скорости объекта 2 и измеряемая посредством измерительного усилителя 8. Поскольку напряжение, получаемое на выходе усилителя 8, пропорционально также длине рабочего проводника преобразователя 1, синусу угла между осью проводника и направлением силовых линий магнитного поля и коэффициенту усиления усилителя 8, то непостоянство величин перечисленных параметров приводит к нарушению условий градуировки датчика и, следовательно, к возникновению погрешностей измерений. Для компенсации этих погрешностей необходима калибровка измерительного тракта устройства, осуществляемая при отсутствии вибрации объекта 2.

Устройство работает следующим образом.

При замыкании выключагелей 10 и 18 калибровочное переменное напряжение, вырабатываемое источником 9, подключается к дополнительной обмотке 7, вследствие чего в керне магнита 8 и между его полюсами 4, 5 возникает переменная составляющая магнитного поля, а часть напряжения от источника 9 подключается через фазовращатель 11 и аттенюатор 12 к усилителю 8. Переменное магнитное поле индуцирует в проводнике преобразователя 1 э.д.с., величина которой пропорциональна рабочей длине проводника и синусу угла между осью проводника и направлением силовых линий магнитного поля.

Поскольку на вход усилителя 8 поступает сумма на пряжений, развиваемых в преобразователе 1 и обмотке 6, то точность калибровки снижается. Для нейтрализации влияния обмотки б фаза и амплитуда напряжения, поступающего на вход усилителя 8 от источника 9, посредством фазовращателя 11 и аттенюатора 12 подбирается таким образом, чтобы при нахождении преобразователя 1 вне магнитного поля магнита 8 напряжение на входе усилителя 8 было равно нулю.

Затем преобразователь 1 устанавливают в рабочее положение между полюсами 4, 5 магнита 8, Если получаемое при этом напряжение на выходе усилителя 8 отличается от значения, установленного при градуировке устройства, то посредсгвом изменения коэффициента усиления усилителя 8 устанавливают необходимое значение напряжения. После окончания калибровки размыкают выключатели 10 и 18, включают вибрацию и производят необходимые измерения.

1. Устройство для измерения колебательной скорости, содержащее электродинамиеский преобразователь скорости, выполнен15 пый в виде проводника, закрепляемого на исследуемом объекте, постоянный магнит с обмоткой, включенной в противофазе с преобразователем, измерительный регулируемый усилитель и источник калибровочного переменного напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерений, оно снабжено дополнительной обмоткой,.которая подключена к источнику калибровочного переменного напря25 жения.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в нем установлены фазовращатель и аттенюатор, соединенные последовательно и включенные

30 между источником калибровочного переменного напряжения и измерительным регулируемым усилителем.

Н. Богданова Корректор И. М. Шматова