Магнитоэлектрический вибропреобразователь

Авторы патента:

G01P15/105 - с помощью магнитно-чувствительных устройств

G01H11 - Измерение механических колебаний или ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых колебаний по изменению электрических или магнитных свойств

< 714167

Союз Советских

Социалистических

Республик

I (61) Дополнительное к авт. свил-ву

Ф4,,1, (51)%. ЮГ G 01 Н 11/00. G 01 P 15/08 (22) Заявлено 25.08.74 (21) 2073718/18-28 с присоединением заявки,% (28) ПриорнтетвЂ”

Гооудерстеенный комнтет

СССР во деяам нзо4ретеннй н открытий

Опубликовано 05.02.80. Бюллетень М 5

Дата опубликования описания 05.02.80 (53) УДК 531.768 (088.8) (72) Автор изобретения

О. В. Тарханов (71) Заявитель (54) МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ВИБРОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Йзобретение относится к вибрационной технике, а именно, к технике измерения параметров вибрации, и может найти применение при измерении вертикальных вибраций всевозможных агрегатов и их частей (крестовин гидрогенераторов, прокатных станов, мощных на- сосов и т.д.). . Известен магнитоэлектрический вибролреобраэователь, содержащий магнит, в воздушном зазоре которого между кольцевым полюсом и центральным керном упруго подвешена инерционная масса в виде электрической катушки (1).

Но такой вибропреобразователь не обладает необходимой чувствительностью.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является магнитоэлектрический вибропреобразователь, содержащий кольцевой магнит, элект- ® рическую катушку, закрепленную с кольцевым. зазором внутри магнита, цилиндрический серпечник, установленный внутри электрической катушки, и инерционную массу в виде продоль.

1 ,но намагниченного цилиндрического кольца, свободно установленного в этом зазоре 12).

Недостатком такого вибропреобразователя является отсутствие необходимого демпфирования колебании инерционной массы и невозможность регулирования собственной частоты вибропреобразователя, что существенно сужает диапазон преобразования по частоте.

Целью изобретения является расширение диапазона преобразования по частоте путем повышения демпфирования колебаний инерционной массы и регулирование собственной частоты.

Поставленная цель достигается за счет того, что электрическая обмотка выполнена из двух секций, размещенных симметрично относительно инерционной массы на расстоянии одна от другой, равном сумме толщины и двойной амплитуды колебаний инерционной массы, цилиндрический сердечник продольно намагничен и свободно установлен с зазором относительно электрической катушки на уровне инерционной массы, а также тем, что вибролреобраэователь снабжен вторым кольцевым магнитом, установ7!4167!

5 ленным соосно первому кольцевому магниту с возможностью регулировки осевого зазора между ними.

На чертеже изображен предлагаемый магнитоэлектрическйй вибропреобраэователь в разрезе.Вибропреобразователь содержит кольцевой магнит 1, электрическую катушку 2, закрепленную с кольцевым зазором 3 внутри магнита 1 посредством диамагнитной шайбы 4, инерционную массу 5 в виде продольно намагниченного кольца, свободно установленного в зазоре 3 и упруго удерживаемого силами магнитного взаимодействия с магнитом 1, и продольно намагниченный цилиндрический сердечник 6, свободно установленный с зазором 7 относительно электрической катушки 2 на уровне инерционной массы 5 и упруго удерживаемый последней в этом положении силами магнитного взаймодействия. Электрическая катушка 2 выполнена в виде двух секций 8 и 9, раэмешенных на концах полого цилиндрического каркаса 10 из диамагнитного антифрикционного материала симметрично относительно инер ционной массы 5 на расстоянии H одна от дру гой, равном сумме толщины h и двойной амплитуды д вЂ” колебаний инерционной массы 5.

Вибропреобразователь помещен в ферромагнитный корпус, выполненный в виде тонкостенного цилиндра 11 и скрепленных с ним основания 12 и крышки 13. Соосно кольцевому магниту 1 посредством диамагнитной шайбы

14 и винта 15 установлен второй кольцевой магнит 16, образующий с магнитом 1 зазор 17

При установке вибропреобразователя на вибрирующем объекте кольцевой магнит 1 и электрическая катушка 2 будут совершать соответствующие колебания относительно инерционной массы 5. При этом в секциях 8 и 9 электрической катушки 2 будет наводиться

ЭДС, характеризующая вибрацию объекта по амплитуде и частоте. Поскольку цилиндрический сердечник 6 продольно намагнпчен и свободно установлен с зазором 7 внутри электрической катушки 2 на уровне инерционной масcbI 5 и упруго удерживается последней в этом положении силами магнитного взаимодействия, то он демпфирует колебания внутри вибропреобразователя. Последнее обстоятельство позвоб ляет осуществлять вибропреобразование в широком диапазоне частот, включая и область собственных частот вибропреобразователя.

Изменяя же с помощью винта l5 отно и. тельное положение кольцевых магнитов 1 и !6, можно регулировать величину магнитного пото. ка, связайного с инерционной массой 5 и, следовательно, жесткость магнитной пружины, удерживающей инерционную массу 5 относи. тельно кольцевого магнита 1. Это в свою очередь позволяет подстраивать собственную частоту вибропреобраэователя под частоту измеряемой вибрации.

Введение в вибропреобраэователь демпфирования и регулировки в широких пределах собственной частоты вибропреобразователя позволило существенно повысить его надежность и метрологические характеристики и, прежде всего, расширить диапазон преобразования.

Формула изобретения

1. Магнитоэлектрический вибропреобразова20 тель, содержащий кольцевой магнит, электри/ ческую катушку, закрепленную с кольцевым зазором внутри магнита, цилиндрический сердечник, установленный внутри электрической катушки, и инерционную массу в виде продольно намагниченного цилиндрического кольца, свободно установленного в этом зазоре, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона преобразования по частоте путем повышения демпфирования колебаний инерционной массы, в нем электрическая обмотка вьптолнена из двух секций, размещенных симметрично относительно инерционной массы на расстоянии одна от другой, равном сумме толщины и двойной амплитуды

35 колебаний инерционной массы, цилиндрический сердечник продольно намагничен и свободно установлен с зазором относительно электрической катушки на уровне инерционной массы, 2, Вибропреобразователь по п. 1, о т л и4О ч а ю ш и и с я тем, что, с целью регулирования собственной частоты вибропреобразователя, он снабжен вторым кольцевым магнитом, установленным соосно первому кольцевому

Магниту c âîýìîæíîñòüâ регулировки осевого

45 зазора между ними.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Агейкин Д. И, и др. Латчики систем автоматического контроля и регулирования.

М М., "Машиностроение", 1959, с. 295.

2. Авторское свидетельство СССР N 620Х34. кл. 6 01 Н I/00, 1974 (прототип).

7141б7

Составитель В. Григорьев

ТехРед М.Петко

Корректор Г. Назарова

1".иктор A. Семенова

Тираж 713