Устройство для бесконтактного измерения вибраций

 

ИСАЙ"И

11Ц 67О823

О П

Союз Сое отскнх

Социалистических

Республик изоы .ят ен и я (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.02.78 (21) 2583207/18-28 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.06.79. Бюллетень ¹ 24 (45) Дата опубликования описания 30.06.79 (51) М. Кл.з

6 01Н 11/00

Государственный комитет (53) УДК 620.178.53 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

А. В. Рагаускас, P. 3. Шлитерис и И. С. Левитас (71) Заявитель Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ

ВИБРАЦИЙ

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения параметров вибраций.

Известно устройство для бесконтактного измерения вибраций, содержащее постоянный магнит с параллельными поверхностями полюсов, источник питания постоянного тока, плоскопараллельный магниточувствительный элемент (1).

Недостатком этого устройства является относительно низкая точность измерения вследствие ограниченной магниточувствительности, что является причиной большой случайной погрешности измерений.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено источником постоянного напряжения, предназначенным для подключения к исследуемому токопроводящему нефсрромагнитному телу, одна из клемм которого подключена к другой клемме источника питания постоянного тока, магниточувствительный элемент выполнен из полупроводника, а постоянный магнит из диэлектрического материала и имеет клинообразные полюса.

На чертеже схематически изображено устройство бесконтактного измерения вибраций.

Устройство содерл:.ит постоянный магнит

1 с параллельными поверхностями полюсов 2, 3, источник 4 питания постоянного тока, плоскопараллельный магниточувствительный элемент 5, размещенньш между поверхностямп полюсов 2, 3 и соединенный

6 HcTQ IHHKB 4 питания постоянного тока, и выходное устройство

7, подключенное к выходу магниточувствительного элемента 5. Устройство снабжено источником 8 постоянного напряжения, предназначенным для подключения к исследуемому токопроводящему неферромагнитпому телу 9, одна из клемм которого подкл1очена к другой клемме 10 источника

4 питания постоянного тока. Постоянный магнит 1 выполнен из диэлектрического материала. Узкая грань магниточувствительного элемента 5 расположена на рас20 стоянии d параллельно поверхности исследуемого тела 9. Напряженность поля Е обусловлена выходным напряжением Vp источника 8 постоянного напряжения и расстоянием d. Магниточувствительный элемент 5 изготовлен из полупроводника, близкого к собственному типу проводимости, и на поверхности clo обеспечена величина S скорости IIoBcpxHocTHQII рекомбинации, зависимая от величины ср> поверхностного

Зр электростатического потенциала. Величина

670823

Составитель В. Лопухин

Редактор Т. Морозова

Техред Н. Строганова

Корректоры: О. Данишева и Л. Брахнина

Типография, пр. Сапунова, 2

3 грз является функцией расстояния d и напряжения Vp, т. е. гр =((Лс/, Ep).

Работает устройство следующим образом.

Электрическое поле между вибрирующей пouepxrrocтью исследуемого тела 9 и магниточувствитсльным элементом 5 сконцентрировано между вибрирующей поверхностью и узкой гранью магниточувствитсльного элемента 5. Воздействие на магниточувствительный элемент 5 постоянного магнитного поля с индукцией В, силовые линии которого параллельны узкой грани магниточувствительного элемента 5, создаваемого постоянным магнитом 1 в зазоре, одновременно с электрическим полем с напряженностью Е приводит к возникновению на выходе элемента 5 сигнала полевого гальваномагниторекомбинационного эффекта.

Величина выходного напряжения сигнала, создаваемого по указанному эффекту, оггределяется из выражения

V (/) = К Rp - VoBS (з(di -Е/1, где К вЂ” коэффициент, зависящий от объ25 емных концентраций и подвижностей носителей заряда, геометрических размеров магниточувствительного элемента и температуры;

Rp — омическое сопротивление магниточувствительного элемента;

1о — сила тока, протекающего через магниточувствительный элемент, обеспечиваемая источником 4 питания постоянного тока;

 — индукция магнитного поля, действующего на магниточувствительный элемент;

S — скорость поверхностной рекомби- 40 нации.

Следовательно, уменьшена составляющая погрешности измерения, определяемая компонентой выходного сигнала магниточувст4 вительного элемента 5, источником которой является параметрический эффект измерения геометрической емкости зазора диэлект1зика между вибрирующей поверхностью исследуемого тела 9 и узкой гранью магниточувствительного элемента 5.

Экспериментально установлено, что для герм аниевых магниточувствительных элементов при 1о«1 мА, B(100 мТ, Rp)

)40 кОм, E(600 В, чувствительность

Vq к изменению расстояния dd составляет

Va) 0;02 в мкм

Изобретение отличается высокой чувствительностью и малой случайной погрешностью измерения.

Формула изобретения

Устройство бесконтактного измерения вибраций, содержащее постоянный магнит с параллельными поверхностями полюсов, источник питания постоянного тока, плоскопараллельный магниточувствительный элемент, размещенный между поверхностями полюсов и соединенный с одной из клемм источника питания постоянного тока, и выходное устройство, подключенное к выходу магниточувствительного элемента, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено источником постоянного напряжения, предназначенным для подключения к исследуемому токопроводящему неферромагнитному телу, одна из клемм которого подключена к другой клемме источника питания постоянного тока, магниточувствительный элемент выполнен из полупроводника, постоянный магнит — из диэлектрического материала и имеет клинообразные полюса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 336528, кл. G 01Н 11/00, 1972.

Заказ 1310/2 Изд. Ме 388

Тираж 779 Подписное

ЦНИИПИ НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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