CS196096B1 - Snímač kmitavých pohybů s rozdělenou stacionární hmotou - Google Patents

Description

Vynález se týká snímače kmitavých pohybů se stacionární hmotou pro měření v měřítku výchylek v oblasti kmitočtů řádu 10”^ až 10² Hz.

Snímače se stacionární hmotou, které se používají pro tuto oblast kmitočtů, mají stacionární hmotu vytvořenou jako kyvadlo, opatřené na konci jedním závažím nebo jako kyvadlo opatřené dvěma různě velkými závažími, uloženými souměrně k ose otáčení. V obou případech jsou závaží pevná a vzhledem k ose otáčení nepřestavitelná.

Uvedená zařízení jsou sice dostatečně’ citlivá, nemají však dost velký amplitudový rozsah, tj. dost malou citlivost, který je nutný například při měření kmitů anténních věží a mostů velkých rozpětí.

V těchto případech je však třeba často měřit i s vysokou citlivostí. Výše popsaná zařízení postrádají tudíž pro tyto účely dostatečně velkou možnost změny nastavení citlivosti a rozsahu.

Tuto nevýhodu odstraňuje snímač kmitavých pohybů podle vynálezu, sestávající z kyvadla, na němž je uložena ve dvou nebo více závažích stacionární hmota_Aa z měniče pro převod pohybu kyvadla na elektrický signál. Podstata vynálezu spočívá v tom, že alespoň jedno závaží je na kyvadle umístěno přestavitelné, tj. odnímatelně^ nebo se dá měnit jeho poloha tak, že je měnitelný statický moment k os'e otáčení kyvadla.

Změnou velikosti, popřípadě polohy závaží se mění redukovaná délka fyzikálního kyvadla snímače, a tudíž i citlivost měření .

Způsob použití snímače je stejný jako u všech snímačů se stacionární hmotou, tj. že se položí nebo připevní na těleso, jehož kmitavý pohyb chceme měřit. Vzájemný pohyb kyvadla a rámu snímače se převádí elektromechanickým měničem na elektrickou veličinu. Záznam se provádí na smyčkový oscílograf nebo na technický magnetofon.

Snímač podle vynálezu je vhodný zejména pro měření kmitavých pohybů anténních věží a mostů velkých rozpětí. Jeho účinek spočívá především v mimořádně velké možnosti změny nastavení citlivosti, tj . i rozsahu měření. Předpokládáme-1 i změnu citlivosti mechanicky v poměru 10:1, u elektromechaní ckého měniče až 3 300:1, je celková možnost změny nastavení citlivosti a rozsahu až 3,3 . 10^. Toto velké rozmezí citlivosti má mimořádný význam právě u výše zmíněných stavebních konstrukcí, jako jsou anténní věže a mosty. Uvedené konstrukce jsou dynamicky buzeny účinky větru, dopravou, nebo budičem vibrací nebo raketovými motory při dynamických zatěžovacích zkouškách, tj. jsou buzeny s velice proměnlivou intenzitou. Mimoto se jednotlivé typy konstrukcí značně liší tuhostí, a tím i velikostí dynamicky buzených výchylek. Z hlediska kontrolního i výzkumného jsou zajímavé hodnoty malých i velkých výchylek.

Vynález je blíže vysvětlen na popisu příkladu provedení snímače pro svislou složku pohybu pomocí připojeného výkresu, kde značí obr. 1 půdorys a obr. 2 nárys snímače.

Veškeré ústrojí snímače je uloženo v rámu _1_. Snímač pracuje na principu seismogra196096 fu. Jako stacionární hmota je použito kyvadlo složené z částí 2, 3, 4, ze závaží £, £, £, £, šroubů £ a z tlumicí desky 10.

Osa kyvadla je vodorovná a je tvořena pružným křížovým kloubem 1 1 . Tímto kloubem je kyvadlo otočně vázáno ke stojanu 12. Protože součet statických momentů všech Částí kyvadla k ose otáčení nesmí být nulový» je kyvadlo vyvažováno do vodorovné polohy pružinou 1 3 . Předpětí pružiny se nastavuje Šroubem 14 a maticí 1 5 . Kyvadlo má magnetické tlumení. S kyvadlem je pevně spojena tlumicí deska j_0, která zasahuje do vzduchové mezery permanentních magnetů 1 6 . Pro měření vzájemného pohybu kyvadla a rámu 1 je použit induktivní elektromechanický měnič £2· Pracuje-li snímač bez závaží 2» £, má největší citlivost 3,3 . 10·^.

S postupně přidávanými závažími 2» £ ^se citlivost mechanicky zmenšuje na 3,3 . 10^ a dále elektricky ji lze zmenšit až na 10“^. Citlivost je definována jako poměr výchylky odměřené ze záznamu oscilografu k výchylce měřeného kmitavého pohybu. Přiměřeně k tomu se zvětšuje rozsah měření. Vlastní kmitočet snímače se mění v mezích 0,2 až 0,3 Hz podle počtu připojených závaží.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Snímač kmitavých pohybů s rozdělenou sta- hybu kyvadla na elektrický signál, vyznacionární hmotou sestávající z kyvadla, na čující se tím, že alespoň jedno ze závaží němž je uložena ve dvou nebo více závažích /5,6,7,8/ je na kyvadle /2,3,4/ umístěno stacionární hmota a z měniče pro převod po- přestavitelne.