Емкостной сейсмодатчик

 

Союз Соаетскик

Соцналнстичеакнк

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ С ТВЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к ват. саид-ву (22) Заявлено 11,01.79 (21) 2715211/18-25

oi>855579 (51) м. к .з с присоединением заявки М

6 01 Ч 1/16

Государственный комитет

СССР оо дедам кзобретенмй м открытка (23) Приоритет

Опубликовано 15,0881, Бюллетень Н9 30 ($3) УДК 550. 83.4 (088.8) Дата опубликования описания 150881

f (72) Авторы изобретения

В.Л. Иносов и A.Ä. Городжа I

P)) За„а„тель, .„Киевский оРдена ТРУдового КРасного Знамени инженеРйостроительный институт (54) ЕМКОСТНЫЙ СЕЯСМОДАТЧИК

Изобретение относится к электромеХаническим преобразователям и может быть использовано в акустических нераэрушающих методах дефектоскопии для регистрации (приема) волновых процессов в твердых телах, ударные импульсы которых имеют частотный спектр до 100-200 кГц.

Известен сейсмодатчик с,емкостным преобразователем, выполненным в виде двух металлических цилиндров, причем один из них расположен внутри другого, а прокладки между цилиндрами из упругого изоляционного материала (.1).

Недостатком этого устройства яв- 15 ляется ограниченный частотный диапазон регистрируемых сигналов.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является емкостный датчик вибраций и перемещений, 20 включающий корпус, упруго с помощью пружин соединенную с ним цилиндрическую инерционную массу и чувствительный элемент, состоящий из подвижного и неподвижного электродов, кото- 25 рые соответственно установлены на инерционной массе и на движущемся вместе с измеряемым объектом корпусе датчика. Действие датчика амплитуды вибраций и перемещения основано на 30 свойстве инерционной массы, подвешенной на пружинах к корпусу, оставаться неподвижной при колебаниях корпуса с частотой, превыаакщей частоту собственных колебаний инерционной массы Q2) °

Недостаток данного устройства заключается в том, что датчик имеет ограниченный частотный диапазон и при регистрации ударных импульсов, имеющих частотный спектральный состав до

100-200 кГц, сигнал сильно искажается за счет высших резонансов пружин.

Цель изобретения - устранение искажений при регистрации ударных импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что в известном емкостном сейсмодатчике, содержащем корпус, упруго соединенную с корпусом инерционную массу с закрепленным на ней подвижным электродом и укрепленный на корпусе неподвижный электрод, инерционная масса выполнена в виде двух усеченных конусов, обращенных большими основаниями друг к другу и охваченных по линии соединения буртиком, защемленным между резиновыми кольцами, закрепленными на корпусе.

На чертеже приведено устройство, общий вид с частичным вырезом.

Емкостный датчик состоит из корпуса 1, выполненного иэ легкого высокопрочного металла, в котором установлена инерционная масса 2, состоящая иэ двух усеченных конусов, обраценных большими основаниями друг к другу и охваченных> по линии соедине-. ния буртиком 3, защемпенным между закрепленными на корпусе 1 резиновыми кольцами 4, и снабженная по меньшему основанию одного из усеченных конусов. подвижным электродом 5, параллельно которому прикреплен к корпусу 1 неподвижный электрод 6 через

*золятор 7.

При регистрации волновых процессов корпус 1 и установленный на нем неподвижный электрод 6 перемещаются вместе с измеряемым объектом, а инерционная масса. 2, несущая на себе подвижный электрод 5, благодаря защемлению ее буртика. 3 между резиновыми кольцами 4, не обладающими высшими резонансами, эа счет сил инерции остается неподвижной, вследствие чего изменяется зазор и соответственно электрическая емкость между электродами 5 и 6. Величина зазора пропорциональна выходному сигналу датчика.

Выполнение инерционной массы в виде двух усеченных конусов, обращенных большими основаниями друг к другу, делает ее более жесткой, а собственные частоты более высокими. Кроме того, скосы инерционной массы исключают боковое трение ее о резиновые кольца. Исключение высших резонансов пружин возможно при выполнении упругой подвески из материала, обладающего высоким внутренним демпфированием.

Одним из таких материалов является пористая резина. упругую подвеску сейсмомассы в предлагаемом датчике

5579 4 е можно осуществить также и с помощью гофрированной мембраны с жестким . центром. Однако датчики с закреплен ной инерционной массой в резиновых кольцах более экономичны.

Использование предлагаЕмого емкостного датчика в акустических нераэрушающих методах дефектоскопии для регистрации ударных волновых процессов в твердых телах позволяет исклю® чить искажения полезного сигиала,так как при таком исполнении сейсмомассы и упругой подвески верхияя граничная частота частотного диапазона ограничивается только резонансной частотой корпуса датчика, которая зависит

15 от материала корпуса и увеличивается с уменьшением его геометрических размеров. формула изобретения

Емкостный сейсмодатчик, содержащий корпус, упруго соединенную с корпусом инерционную массу с закреп2 ленными на ней подвижным электродом и укрепленный на корпусе неподвижный электрод, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью устранения искажений при регистрации ударных импульсов, инерционная масса выполЗО иена в виде двух усеченных конусов, обращенных большими основаниями друг к другу и охваченных по линии соединения буртиком,- защемленным межцу резиновыми кольцами, закрепленныЗ ми на корпусе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 177104, кл. 6 01 М 1/16, 1964.

40 2. Агейкий Д.И. и др. Датчики контроля и регулирования. И., "Иашиностроение", 1965, с. 546 (прототип), 855579

Составитель Т. Райкова

Редактор Л. Повхан Техред Ж. Кастелевич Еорректор, В- Синицкая

Заказ 6901/65 Тирах 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. укгород, ул. Проектяая, 4