DE2532247C2 - Seismic displacement transducer - Google Patents

Seismic displacement transducer

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DE2532247C2
DE2532247C2 DE2532247A DE2532247A DE2532247C2 DE 2532247 C2 DE2532247 C2 DE 2532247C2 DE 2532247 A DE2532247 A DE 2532247A DE 2532247 A DE2532247 A DE 2532247A DE 2532247 C2 DE2532247 C2 DE 2532247C2
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Description

a) das rohrförmige Gehäuse (1) ist druckdicht abgeschlossen,a) the tubular housing (1) is sealed pressure-tight,

b) die Magneteinrichtung ist als Elektromagneteinrichtung ausgebildet,b) the magnetic device is designed as an electromagnetic device,

c) zur Begrenzung der axialen Bewegung der seismisci^n Masse (4) gegenüber dem Gehäuse (i) sind Anschiagbieche (32) vorgesehen,c) to limit the axial movement of the seismic mass (4) with respect to the housing (i) stop plates (32) are provided,

d) Abweichungen der seismischen Masse (4) aus ihrer Nullage sind mittels induktiver Wegaufnehmer bekannter Konstruktion erfaßt.d) Deviations of the seismic mass (4) from its zero position are determined by means of inductive displacement transducers known construction detected.

2525th

2. Seismischer Schwingwegj-ifnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Dämpfung der Bewegung der seismischen Masse (4) über eine Drosselung der entstehenden Ausgleichsströmung des im Inneren des Gehäuses (1) befindlichen Füllgases eii< im Gehäuse (1) kolbenringartig geführter geschlossener Ring M 5) vorgesehen ist, der die seismische Masse (4) unter Belassung eines engen Spaltes (42) umgibt.2. Seismic Schwingwegj-ifnehmer according to claim 1, characterized in that to dampen the movement of the seismic mass (4) over a throttling of the resulting equalizing flow in the interior of the housing (1) Filling gas eii <in the housing (1) a closed ring M 5) guided like a piston ring is provided, which surrounds the seismic mass (4) leaving a narrow gap (42).

3. Seismischer Schwingwegautiiehmer nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet daß die seismische Masse (4) zur Aufnahme horizontaler Schwingwege durch zwei räumlich nacheinander angeordnete Magnetwicklungen (21 und 22) in Nullage gehalten ist -to3. Seismic Schwingwegautiiehmer after address 1, characterized in that the seismic mass (4) to accommodate horizontal oscillation paths by two magnet windings (21 and 22) arranged spatially one after the other in the neutral position is kept -to

Die Erfindung betrifft einen seismischen Schwingwegaufnehmer, der starr mit dem zu untersuchenden Gegenstand verbunden ist und insbesondere der Überwachung von Apparaten der Kemreaktortechnik bei Betriebsbedingungen dient und ein Gehäuse mit einer darin schwingungsfähig angeordneten, bewegungsgedämpften seismischen Masse aufweist, die beiderseits über Membranfedern gelagert und zusätzlich der Wirkung einer sie in ihrer Nullage haltenden Magneteinrichtung ausgesetzt ist.The invention relates to a seismic vibration displacement transducer, which is rigid with the to be examined Subject is connected and in particular the monitoring of apparatuses of nuclear reactor technology is used in operating conditions and a housing with a vibration-damped housing arranged therein so as to be able to vibrate Has seismic mass, which is mounted on both sides via membrane springs and in addition is exposed to the action of a magnetic device holding it in its zero position.

Bei einem Schwingwegaufnehmer zur Erforschung der oberflächennahen Erdkruste nach der DE-AS 50 559 ist als Teil der seismischen Masse ein Dauermagnet vorgesehen, der von zwei auf gegenüberliegenden Seiten angeordneten Dauermagneten in Form von Topfmagneten sq angezogen bzw, abgesto-Ben werden soll, daß die schwere Masse als annähernd Null angesehen werden kann, damit nur noch die dynamische Wirkung der trägen Masse für Beschleunigungen wirksam wird. Dies setzt eine eindeutige Einbaulage voraus. Anders ist die gewünschte Eliminie- &5 rung der Schwerkraft nicht zu erreichen. Deshalb ist der bekannte Schwingwegaufnehmer zur Messung an Apparaten mit beliebigen und womöglich wechselnden Schwingungsrichtungen unzulänglich. Darüber hinaus kann zum Beispiel die Magnetkraft durch die Beschränkung auf Dauermagnete unter Umständen unzureichend sein. Außerdem ist beim Bekannten keine Dämpfung vorgesehen, so daß Ereignisse, die sich in kurzen Abständen wiederholen, wegen Überlagerung nicht genau erfaßt werden können.In the case of a displacement transducer for researching the earth's near-surface crust according to DE-AS 50 559 a permanent magnet is provided as part of the seismic mass, which is connected by two on opposite sides Permanent magnets arranged on the sides in the form of pot magnets sq attracted or repelled should be that the heavy mass can be regarded as approximately zero, so only the dynamic effect of the inertial mass for accelerations becomes effective. This sets a definite Installation position ahead. The desired elimination & 5 is different tion of gravity cannot be achieved. This is why the well-known vibration displacement transducer is used for measurement Apparatus with arbitrary and possibly changing directions of vibration inadequate. Furthermore For example, the magnetic force may be insufficient due to the restriction to permanent magnets be. In addition, no attenuation is provided for the acquaintance, so that events that are in Repeat short intervals because they cannot be recorded precisely because of overlapping.

Aufgabe der Erfindung ist die Verbesserung des eingangs genannten Schwingwegaufnehmer mit dem Ziel, ihn zur Untersuchung des Schwingungsverhaltens von technischen Bauteilen einzusetzen. Insbesondere soll die Beurteilung der dynamischen Beanspruchungen an Apparaten der Kernreaktortechnik, wie zum Beispiel Reaktordruckbehältern, Kerneinbauten oder andere komponenten im Primärkreislauf ermöglicht werden. Dort soll das dynamische Schwingungsverhalten bei Betriebsbedingungen, d. h. bei Temperaturwerten über 3000C und Drücken von zum Beispiel 100 bar u»d mehr erfaßt werden.The object of the invention is to improve the above-mentioned vibration displacement transducer with the aim of using it to investigate the vibration behavior of technical components. In particular, the assessment of the dynamic stresses on nuclear reactor technology apparatus, such as reactor pressure vessels, core internals or other components in the primary circuit, should be made possible. There the dynamic vibration behavior under operating conditions, ie at temperature values above 300 ° C. and pressures of, for example, 100 bar and more should be recorded.

Die bei technischen Bauteilen auftretenden Schwingungen sind erfahrungsgemäß oft sehr niederfrequent und weisen nur relativ kleine Amplituden auf. Eine Messung mit Beschleunigungsaufnehmern erfordert daher einen großen technischen Aufwand, da das Beschleunigungssignal durch doppelte Integration in ein Wegesignal umgeformt werden muß. Bei dem ungünstigen Verhältnis von Jignal/Rauschen kann eine genügend hohe Auflösung für eine ausreichende Genauigkeit kaum erzielt werden, da hochfrequente, in diesem Zusammenhang nicht interessierende Beschleunigungsanteile zum Übersteuern der Meßapparatur führen können.Experience has shown that the vibrations that occur in technical components are often very low-frequency and only have relatively small amplitudes. A measurement with accelerometers is required therefore a great technical effort, since the acceleration signal by double integration into one Path signal must be converted. Given the unfavorable J-signal / noise ratio, one can be sufficient high resolution for a sufficient accuracy can hardly be achieved, since high frequency, in this Acceleration components that are not of interest lead to overdriving of the measuring apparatus can.

Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe wird ein Schwingwegaufnehmer der eingangs genannten Art mit den folgenden Merkmalen versehen:To solve the aforementioned problem, a vibration displacement transducer of the type mentioned at the outset is also provided provide the following features:

a) das rohrförmige Gehäuse ist druckdicht abgeschlossen, a) the tubular housing is sealed pressure-tight,

b) die Magneteinrichtung is', als ühktromagneteinrichtung ausgebildet,b) the magnet device is', as a magnetic device educated,

c) zur Begrenzung der axialen Bewegung der seismischen Masse gegenüber dem Gehäuse sind Anschlagbleche vorgesehen,c) to limit the axial movement of the seismic mass with respect to the housing Stop plates provided,

d) Abweichungen der seismischen Masse aus ihrer Nullage sind mittels induktiver Wegaufnehmer bekannter Konstruktion erfaßtd) Deviations of the seismic mass from its zero position are determined by means of inductive displacement transducers known construction detected

Schwingwegaufnehmer mit der vorgenannten Ausbildung haben sich bei Versuchen und vor allem auch in der Praxis ausgezeichnet bewährt. Sie lösen die genannte Aufgabe zur vollen Zufriedenheit. Darüber hinaus ergeben die Anschlagbleche den Vorteil, daß mit ihrer Hilfe der Schwingwegaufnehmer und die angeschlossene Meßkette im Betrieb kalibriert werden kann. Fährt man nämlich durch Verändern des Magnetspulenstromes die seismische Masse gezielt gegen den oberen und unteren Anschlag, so kann man nach dem bekannten freien Weg zwischen den Anschlägen die Wegaufnehmer in ihrer Anzeige der Auslenkung der seismischen Masse genau kalibrieren.Vibration displacement transducers with the aforementioned training have proven themselves in experiments and especially in the Proven in practice. You solve the mentioned task to your full satisfaction. Furthermore give the stop plates the advantage that with their help the vibration transducer and the connected The electrode can be calibrated during operation. You drive namely by changing the magnet coil current the seismic mass is targeted against the upper and lower stop, so one can after the known free path between the stops the transducers in their display of the deflection of the seismic Calibrate the mass exactly.

Aus der DD-PS 81 727 ist zwar ein als Niederfrequenzgeophon bezeichneter seismischer Schwingwegaufnehmer bekannt, dessen Gehäuse mit einem Gummihut zur Abdichtung des Deckels versehen ist. Die Abdichtung mit Hilfe von Gummi ist jedoch nicht mit Sicherheit druckdicht, weil die Gefahr besteht, daß Gummi den vorgenannten Temperaturen nicht gewachsen ist. Darüber hinaus fehlen beim Bekannten weitereFrom DD-PS 81 727 is a low frequency geophone known seismic vibration transducer whose housing is provided with a rubber hat to seal the cover. However, the seal with the help of rubber is not with certainty pressure-tight because there is a risk that Rubber cannot cope with the aforementioned temperatures. In addition, the acquaintance is missing others

für die Erfindung wescuiiche Merkmale.for the invention essential features.

Die bei der Erfindung vorgesehene Erfassung der Auslenkung mit induktiven Wegaufnehmern gehört nach der CH-PS 3 20 372 und der DE-PS U 26 15! bei der elektrischen Messung von Schüttelschwingungen an Maschinenteilen zum Stand der Technik. Beim Bekannten werden die Schwingungen aber über einen Taststift einerseits oder eine Induktionsspule andererseits aufgenommen, so daß ganz andere Verhältnisse als bei der Erfindung vorliegen.The detection of the deflection provided in the invention with inductive displacement transducers belongs according to CH-PS 3 20 372 and DE-PS U 26 15! in the electrical measurement of shaking vibrations State-of-the-art machine parts. With a friend, however, the vibrations are recorded using a stylus on the one hand or an induction coil on the other hand added, so that completely different conditions than with of the invention.

Die Erfindung kann vorteilhaft dadurch weitergebildet werden, daß zur Dämpfung der Bewegung der seismischen Masse über eine Drosselung der entstehenden Ausgleichsströmung des im Inneren des Gehäuses befindlichen Füllgases ein im Gehäuse kolbenringartig '5 geführter geschlossener Ring vorgesehen ist, der die seismische Masse unter Belassung eines engen Spaltes umgibt Die Dämpfung von seismischen Schwingwegaufnehmern durch eine Beeinflussung der vom Schwinger in Bewegung gesetzten Luft ist zwar an sich aus der DD-PS 83 652 bekannt Bei diesem Schwingwegaufnehmer fehSen aber die anderen, vorstehend erwähnten Merkmale, so daß das bekannte Gerät den ab Aufgabe der Erfindung genannten Anforderungen nicht gewachsen ist *5 The invention can advantageously be further developed in that, in order to dampen the movement of the seismic mass by throttling the resulting equalizing flow of the filling gas located inside the housing, a closed ring is provided which is guided in the housing in the manner of a piston ring, which closes the seismic mass while leaving a narrow gap surrounds The damping of seismic vibration transducers by influencing the air set in motion by the transducer is known from DD-PS 83 652. In this vibration displacement transducer, however, the other features mentioned above are missing, so that the known device fulfills the task of the invention is not up to the named requirements * 5

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die seismische Masse zur Aufnahme horizontaler Schwingwege durch zwei räumlich nacheinander angeordnete Magnetwicklungen in Nullage gehalten. wIn a further advantageous embodiment of the invention, the seismic mass is for receiving horizontal oscillation paths through two magnet windings arranged spatially one after the other in the neutral position held. w

Aufbau und Wirkungsweise eines Schwingwegaufnehmers nach der Erfindung sind anhand der F i g. 1 bis 3 im folgenden beispielsweise erläutert. Dabei betreffen F i g. 1 und 2 einen Schwingwegaufnehmer für vertikale Schwingungen, die F i g. 3 dagegen die magnetische *5 Halterung in einem Gerät zur Feststellung horizontaler Schwingungen.The structure and mode of operation of a vibration displacement transducer according to the invention are illustrated in FIGS. 1 to 3 explained below as an example. F i g. 1 and 2 a displacement transducer for vertical Vibrations that F i g. 3, on the other hand, the magnetic * 5 Bracket in a device for determining horizontal vibrations.

Gemäß der Fig.! ist der Schwingwegaufnehmer innerhalb eines rohrförmigen Gehäuses 1 eingebaut und über ein Zwischenstück 9 mit dem zu überwachenden Apparatteil verbunden. Dieses Zwischenstück 9 besitzt zu diesem Zweck einen Flansch, der mit Bohrungen 91 zur Verschraubung mit dem Apparatteil versehen ist. In diesem Beispiel geschieht die Verbindung zwischen dem Schwingwegaufnehmer und dem Zwischenstück 9 durch ein Gewinde 92. Selbstverständlich könnte auch eine andere starr? Verbindung mit dem Af.t)aratteil vorgesehen sein.According to the figure! the vibration displacement transducer is built into a tubular housing 1 and connected to the part of the apparatus to be monitored via an intermediate piece 9. For this purpose, this intermediate piece 9 has a flange which is provided with bores 91 for screwing to the apparatus part. In this example, the connection between the vibration transducer and the intermediate piece 9 is made by a thread 92. Of course, another could also be rigid? Connection with the Af. t ) aratteil be provided.

Das Zentralstück dieses Schwingwegaufnehmers ist die seismische Masse 4. die über Membranfedern 5 und 6 im Gehäuse 1 zentrisch geführt ist. Sie ist über eine Zentralschraube 41 mit einem Magnetanker 3 verbunden, der in Hen Magnetspubnkörper 2 hineinragt. Der von diesem erzeugte Magnetfluß schließt sich über den Deckel 11 des Gehäuses, den zylindrischen Teil desselben sowie über den Polschuh 12.The central piece of this vibration displacement transducer is the seismic mass 4, which is via membrane springs 5 and 6 is guided centrally in the housing 1. She is about one Central screw 41 is connected to a magnet armature 3 which protrudes into Hen Magnetspubnkörper 2. Of the Magnetic flux generated by this closes over the cover 11 of the housing, the cylindrical part the same as well as via the pole piece 12.

Dieses elektromagnetische System, dessen Aufbau schematisch auch ans F i g. 2 zu ersehen ist. trägt somit den Magnetanker 3 sowie die damit verbundene seismische Masse 4. Bei Schwingungsbewegungen des mit dem Schwingungsaufnehmer verbundenen Apparatteils ergibt sich eine Relativbewegung zwischen dem Aufnehmergehäuse und der seismischen Masse 4, die sozusagen infolge ihrer Trägheit die Bewegung des Apparateteiles nicht mitmacht. Diese räumliche Ver- b5 Schiebung in axialer Richtung zwischen dem Aufnehmergehäuse I und de. seismischen Masse 4 wircJ durch einen an sich bekannten ;nduktiven Wegaufnehmer 7 unterhalb dieser seismischen Masse gemessen. Der Wegaufnehmeranker 71, der im Inneren dieses Wegaufnehmers 7 angedeutet ist, ist in die seismische Masse 4 eingeschraubt, also starr mit dieser verbunden. Unterhalb des Aufnehmers 7 ist das Gehäuse 1 mit Hilfe eines Schraubdeckels 17 verschlossen und wie der Deckel 11, gasdicht verschweißt.This electromagnetic system, the structure of which is also shown schematically in FIG. 2 can be seen. thus carries the magnet armature 3 and the associated seismic mass 4. When the apparatus part connected to the vibration sensor vibrates, there is a relative movement between the sensor housing and the seismic mass 4, which, due to its inertia, does not, as it were, join the movement of the apparatus part. This spatial encryption b5 shift in the axial direction between the transducer housing and I de. seismic mass 4 is caused by a known per se ; Inductive displacement transducer 7 measured below this seismic mass. The displacement transducer anchor 71, which is indicated in the interior of this displacement transducer 7, is screwed into the seismic mass 4, that is to say rigidly connected to it. Below the transducer 7, the housing 1 is closed with the aid of a screw cover 17 and, like the cover 11, is welded in a gas-tight manner.

Zur Dämpfung der Bewegung der seismischen Masse 4 ist ein Dämpfungsring 15 vorgesehen, der diese unter Belassung des engen Drosselspaltes 42 umgibt und ähnlich wie ein Kolbenring in ringförmigen Einsatzstükken 13 und 14 gelagert ist Letztere dienen auch gleichzeitig mit zur Halterung der Membranfedern 5 und 6. Zur Begrenzung des Weges der seismischen Masse 4 sind zwei ringförmige Anschlagbleche 6 vorgesehen, die über einen am Magnetanker 3 angebrachten vorstehenden Rand als Gegenlager angreifen.To dampen the movement of the seismic mass 4, a damping ring 15 is provided, which this under Leaving the narrow throttle gap 42 surrounds and similar to a piston ring in annular insert pieces 13 and 14, the latter also serve to hold the diaphragm springs 5 at the same time and 6. To limit the path of the seismic mass 4, two annular stop plates 6 are provided provided, which is attached to the armature 3 protruding edge as a counter bearing attack.

In Anbetracht der hohen Betriebstemperaturen, die bis zu über 3000C betragen können und der damit verbundenen Korrosionsmöglichkeit der Werkstoffe in Luft, kann diese durch Stickstoff «jer ein anderes inertes Gas ersetzt werden. Dieses Füllgas kann über ein Anschlußröhrchen 16 zugeführt werden, das nach Beendigung der Füllung verschweißt wird. Je nach der aus Dämpfungsgründen erwünschten Viskosität dieses Füllgase., kann dessen Druck auf den gewünschten bzw. notwendigen Wert eingestellt werden. Die elektrischen Anschlüsse für die Magnetspule 2 sowie den induktiven Wegaufnehmer 7 sind seitwärts über einen gasdichten Stecker 8 herausgeführt. Selbstverständlich könnte auch das Anschlußkabel direkt mit dem Gerät verbunden sein.In view of the high operating temperatures, which can be up to over 300 ° C. and the associated possibility of corrosion of the materials in air, this can be replaced by nitrogen or another inert gas. This filling gas can be supplied via a connecting tube 16 which is welded after completion of the filling. Depending on the desired NAC from damping reasons viscosity h of this filling gases., Can be set the pressure to the desired or necessary value. The electrical connections for the magnetic coil 2 and the inductive displacement transducer 7 are led out sideways via a gas-tight plug 8. Of course, the connection cable could also be connected directly to the device.

In der Fig.2 ist das Prinzip des Zusammenwirkens zwischen seismischer Masse 4 und der Magnetspule 2 vereinfacht dargestellt Die Federn 6 und 5 befinden sich in Ruhestellung, der Schwerpunkt S der seismischen Masse befindet sich an der Stelle X = Null. Die magnetische Halterung wird so eingestellt, daß sich im Ruhezustand, also in der Mittelstellung des Meßs\ stems der Schwerpunkt 5 1 mm oberhalb der Lage A = Null befindet. Um diesen Punkt schwingt die seismische Masse 4 in axialer Richtung um ± 1 mm. Die obere Grenze des Meßbereiches liegt daher in der dargestellten Höhe X = 2 mm.The principle of the interaction between seismic mass 4 and magnet coil 2 is shown in simplified form in FIG. 2. Springs 6 and 5 are in the rest position, the center of gravity S of the seismic mass is at point X = zero. The magnetic holder is set in such a way that the center of gravity 5 is 1 mm above position A = zero in the idle state, i.e. in the middle position of the measuring stem. The seismic mass 4 oscillates about this point in the axial direction by ± 1 mm. The upper limit of the measuring range is therefore at the height X = 2 mm shown.

Bei Auslenkung der seismischen Massp 4 nach oben wirkt die Federkraft der Membranfeder !> der Bewegungsrichtung entgegen. Die Magnetkraft der Spule 2 wächst mit Verringerung des Luftspaltes und wirkt in Bewegungsrichtung.When the seismic mass 4 is deflected upwards, the spring force of the diaphragm spring acts!> opposite to the direction of movement. The magnetic force of the coil 2 increases as the air gap decreases and acts in the direction of movement.

Bei einer Auslenkung der seismischen Masse 4 nach unten wirkt die F:derkraft der Membranfeder 6 entgegen der Bewegung. Jedoch wird die Magnetkran mit größer werdendem Luftspalt kleiner, so daß ein Teil de·.. Gewichtes der seismischen Masse 4 in Bewegungsrichtung wirkt.When the seismic mass 4 is deflected downwards, the spring force of the diaphragm spring 6 acts against the movement. However, the larger the air gap, the smaller the magnetic crane, so that a part de · .. weight of seismic mass 4 in the direction of movement works.

Aus diesem gegenläufigen Verhalten von Federkraft und Magnetkraft resultiert eine »Entfederung«. Durch die Kombination mechanischer Federn und »magnetisch negativer rpdern« wird somit eine niedrige Eigenfrequenz bei mechanisch stabilem Aufbau erreicht. Das Magnetsystem ist dabei derart auf das mechanische Federsystem abgestimmt, daß der nichtlinear vom Weg abhängige Verlauf der Magnetkraft weitgehend durch die entgegengesetzt gerichtete Federnichtlinearität kompensLii wird. Diraus resultiert eine ausreichend lineare Kennlinie des Gesamtsystems.This opposing behavior of spring force and magnetic force results in a "spring deflection". By the combination of mechanical springs and "magnetically negative springs" is thus a low one Natural frequency achieved with a mechanically stable structure. The magnet system is so on the mechanical Spring system tuned that the non-linear from the way dependent course of the magnetic force largely due to the oppositely directed spring non-linearity kompensLii will. The result is a sufficient linear characteristic of the entire system.

Wie bereits erwähnt, ist das Innere des druckdichtAs already mentioned, the inside of the is pressure-tight

gekapselten Aufnehmers gasgefüllt. Beim Auslenken der seismischen Masse 4 nach ohcn oder unten wird das Leervolumen auf der einen Seite verkleinert und auf der anderen Seite vergrößert. Die zum Druckausgleich strömende Füllgasmenge wird im Ringspalt 42 zwischen seismischer Masse 4 und Dämpfungsring 15 gedrosselt. Die dabei auftretende Druckdifferenz wirkt auf die Stirnfläche der seismischen Masse 4 und bewirkt die Dämpfung des Schwingungssystems. Der Wärmeausdehnungskoeffizient der seismischen Masse 4 und des Üämpfungsringes 15 ist so mit der temperaturbedingten Änderung der Eigenfrequenz und der Zähigkeit des Füllgases abgestimmt, daß im Temperaturbereich von 20-30OeC die Dämpfung des Systems praktisch konstant ist.encapsulated transducer gas-filled. When the seismic mass 4 is deflected upwards or downwards, the empty volume is reduced on the one hand and increased on the other. The amount of filling gas flowing to equalize pressure is throttled in the annular gap 42 between seismic mass 4 and damping ring 15. The resulting pressure difference acts on the face of the seismic mass 4 and dampens the vibration system. The coefficient of thermal expansion of the seismic mass 4 and the damping ring 15 is coordinated with the temperature-related change in the natural frequency and the viscosity of the filling gas that the damping of the system is practically constant in the temperature range of 20-30O e C.

Wird das Aufnehmergehäuse mit dem auszumessenden Apparateteil sinusförmig in Meßrichtung bewegt, dann tritt eine sinusförmige Relativbewegung zwischen ih If the transducer housing with the apparatus part to be measured is moved sinusoidally in the measuring direction, a sinusoidal relative movement occurs between ih

Zur weiteren Veranschaulichung der möglichen Größenordnung eines solchen Gerätes sei erwähnt, daß die Gesamtmasse etwa 4 kg, die schwingende Masse etwa 0,6 kg beträgt. Der Aufnehmer hat eine Gesamtlänge von 200 mm und einen Durchmesser von 68 mm. Seine ungedämpfte Eigenfrequenz liegt bei 3 — 4 Hz. Er kann bei Temperaturen bis zu 32O0C und Drücken bis zu 160 bar eingesetzt werden.To further illustrate the possible size of such a device, it should be mentioned that the total mass is about 4 kg, the oscillating mass is about 0.6 kg. The transducer has a total length of 200 mm and a diameter of 68 mm. His undamped natural frequency is 3 -. 4 Hz It can be used at temperatures up to 32O 0 C and pressures up to 160.

Die F i g. 3 zeigt die magnetische Aufhängung für einen horizontalen seismischen Schwingaufnehmer. Er dient zur Feststellung horizontaler Schwingungsbewegungen. In Anbetracht der dazu notwendigen horizontalen Lage ist die Aufhängung entsprechend Fig.! und 2 nicht mehr möglich. Die magnetische Einstellung der Nullage der seismischen Masse 4 geschieht hier durch in axialer Richtung nebeneinander angeordneter Magnetspulen 21 und 22. Der Anker 3, der wieder starr mit der seismischen Masse 4 verbunden ist, wird durch dieThe F i g. 3 shows the magnetic suspension for a horizontal seismic vibration transducer. He is used to determine horizontal oscillation movements. In view of the necessary horizontal The position is the suspension according to Fig.! and 2 no longer possible. The magnetic setting of the The zero position of the seismic mass 4 takes place here by means of magnetic coils arranged next to one another in the axial direction 21 and 22. The anchor 3, which is again rigidly connected to the seismic mass 4, is through the

> 4 Und dprn AüfP^rnprCTphällQP 1 auf Matrnpllfraft σρηαιι in Hpr Miltp 7u/tcrhpn rtpiHpn '> 4 And d p rn AüfP ^ rnprCTphällQP 1 auf Matrnpllfraft σρηαιι in Hpr Miltp 7u / tcrhpn rtpiHpn '

Bei Frequenzen genügend weit oberhalb der Eigenfrequenz des Meßsystems steht die seismische Masse 4 praktisch still. Der zwischen dem Aufnehmergehäuse 1 und der seismischen Masse 4 gemessene Relativweg ist dann gleich dem absoluten Schwingweg des Gehäuses. Infolge der niedrigen Eigenfrequenz des Schwingiingssystems ist bei Meßfrequenzen oberhalb etwa 5 Hz die Anzeige dem Schwingweg proportional. Bei Schwingfrequenzen im Bereich der Aufnehmereigenfrequenz und unterhalb derselben kann der absolute Schwingweg des Aufnehmergehäuses aus dem gemessenen Relativweg zwischen Aufnehmergehäuse und seismischer Masse über die Aufnehmerkennlinie ermittelt werden.At frequencies sufficiently far above the natural frequency of the measuring system, the seismic mass 4 is practically still. The relative path measured between the transducer housing 1 and the seismic mass 4 is then equal to the absolute oscillation path of the housing. Due to the low natural frequency of the vibration system, the display is proportional to the vibration travel at measurement frequencies above about 5 Hz. In Schwingf r equenzen in the area of the pickup dance frequency and below the same, the absolute vibration displacement of the transducer can be determined from the measured relative distance between the transducer housing and the seismic mass are determined by the Aufnehmerkennlinie.

-"' gehalten. Das Zusammenwirken mit den Membranfedern 5 und 6 ist das gleiche, wie bei der vertikalen Ausführung des Schwingwegaufnehmers. Im vorliegenden Fall ist lediglich noch eine dritte Membranfeder 5' vorgesehen, die aber praktisch nur der Lagerung des- "'held. The interaction with the diaphragm springs 5 and 6 is the same as in the vertical version of the vibration transducer. In the present Case is only a third diaphragm spring 5 'is provided, but practically only the storage of

- > Ankers 3 innerhalb des Gehäuses 1 dient.-> Armature 3 within the housing 1 is used.

Diese Bauart des seismischen Schwingwegaufnehmers ist selbstverständlich nicht nur für rein horizontale Schwingt iwegungen geeignet, sondern auch solche, die schräg verlaufen. Die Dämpfungseinrichtungen, dieThis type of seismic displacement transducer is of course not only for purely horizontal ones Vibrates movements suitable, but also those that run obliquely. The damping devices that

J0 unabhängig von der Lage des Gerätes sind, sind hier praktisch die gleichen, wie im Ausführungsbeispiel entsprechend Fig. I. J0 are independent of the position of the device, are here practically the same as in the embodiment according to Fig. I.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (1)

Patentansprüche:Patent claims: 1010 I. Seismischer Schwingwegaufnehmer, der starr mit dem zu untersuchenden Gegenstand verbunden ist und insbesondere der Überwachung von Apparaten der Kernreaktortechnik bei Betriebsbedingungen dient und ein Gehäuse mit einer darin schwingungsfähig angeordneten, bewegungsgedämpften seismischen Masse aufweist, die beiderseits über Membranfedern gelagert und zusätzlich der Wirkung einer sie in ihrer Nullage haltenden Magneteinrichtung ausgesetzt ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale,I. Seismic displacement transducer, which is rigidly connected to the object to be examined and in particular the monitoring of nuclear reactor technology apparatus under operating conditions is used and a housing with a vibration-damped mounted therein Has seismic mass, which is mounted on both sides via membrane springs and in addition is exposed to the action of a magnetic device that holds it in its zero position through the following features,
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