DE3428914C2

DE3428914C2 -

Info

Publication number: DE3428914C2
Application number: DE19843428914
Authority: DE
Inventors: Jurij Dipl.-Ing. Sirokorad; Ladislav Dipl.-Ing. Bruenn/Brno Cs Prijal
Original assignee: PRVNI BRNENSKA STROJIRNA KONCERNOVY PODNIK BRUENN/BRNO CS
Current assignee: PRVNI BRNENSKA STROJIRNA KONCERNOVY PODNIK BRUENN/BRNO CS
Priority date: 1984-08-06
Filing date: 1984-08-06
Publication date: 1987-05-21
Also published as: DE3428914A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Induktionsgeber zum Abtasten von Vibrationen, bestehend aus einem Gehäuse aus ferro magnetischem Material, in welchem zentral eine Spulenhülse mit pseudobifilar gewickelten Spulen angeordnet ist, die von einem ringförmigen beweglichen Magneten umgeben ist, der in einer Gleithülse axial verschiebbar ist und von auf beiden Stirnseiten fest im Gehäuse angeordneten Magneten in eine Mittelstellung zwischen den beiden fest angeordneten Magneten gedrückt ist.The invention relates to an induction transmitter for scanning of vibrations consisting of a ferro housing magnetic material, in the center of which a coil sleeve is arranged with pseudobifilar coils that is surrounded by a ring-shaped movable magnet which is axially displaceable in a sliding sleeve and from magnets firmly arranged in the housing on both ends in a middle position between the two fixed Magnet is pressed.

Ein derartiger Induktionsgeber ist aus der DE-OS 31 10 926 bekanntgeworden. Die Gleithülse besteht bei diesem Induktions geber aus einem antimagnetischen nichtrostenden Stahl. Dieser Induktionsgeber weist eine Temperaturbeständigkeit seiner Ausgangsspannung auf, die zwar erheblich geringer als bei piezoelektrischen Induktionsgebern ist, für manche Anwendungen an stark wärmebeaufschlagten Maschinen, insbe sondere solchen, bei denen die Temperatur häufiger einmal wechselt, als störend empfunden wird.Such an induction transmitter is from DE-OS 31 10 926 known. The sliding sleeve is in this induction made of an anti-magnetic stainless steel. This induction transmitter has a temperature resistance its output voltage, which is considerably lower than with piezoelectric induction sensors, for some Applications on machines subject to high temperatures, in particular especially those where the temperature is more frequent changes when it is perceived as disturbing.

Durch die DE-AS 11 73 266 ist ein anderer Induktionsgeber bekanntgeworden, der einen stabförmigen beweglichen Magneten aufweist und bei dem die Gleithülse zugleich Spulen hülse ist, da auf ihre Außenseite die Spulen gewickelt sind. Auch dieser Induktionsgeber weist eine ähnlich große Temperaturabhängigkeit seiner Ausgangsspannung auf.DE-AS 11 73 266 is another induction transmitter became known of a rod-shaped movable magnet and in which the sliding sleeve also coils sleeve is because the coils are wound on the outside are. This induction transmitter also has a similar one great temperature dependence of its output voltage.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Induktionsgeber niedriger Temperaturempfindlichkeit mit hohen elektrischen Ausgangsspannungen zu schaffen.It is the object of the present invention, one Induction transmitter with low temperature sensitivity to create high electrical output voltages.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß bei einem Induktionsgeber der eingangs genannten Art die Gleithülse aus Polyfluoräthylen gefertigt ist und auf ihrer Außenseite ein weiteres Paar von pseudobifilar gewickelten Spulen trägt, welche so mit den Spulen auf der zentralen Spulenhülse zusammengeschaltet sind, daß sich ihre elektromotorischen Kräfte addieren.The invention solves this problem in that at one Induction transmitter of the type mentioned the sliding sleeve is made of polyfluoroethylene and on the outside carries another pair of pseudobifilar wound coils, which so with the coils on the central coil sleeve are interconnected that their electromotive Add forces.

Dieser Induktionsgeber zeichnet sich durch eine sehr niedrige Temperaturempfindlichkeit aus und liefert erheblich höhere elektrische Ausgangsspannungen als jeder der beiden bekannten Induktionsgeber.This induction transmitter is characterized by a very low temperature sensitivity and delivers significantly higher electrical output voltages than either of the two known induction transmitter.

Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungs beispieles näher erläutert.The essence of the invention is based on a execution shown schematically in the drawing example explained in more detail.

Die Zeichnung zeigt einen Achsenschnitt des erfindungs gemäßen Induktionsgebers.The drawing shows an axial section of the Invention according to induction generator.

Der Induktionsgeber besteht aus einem geschlossenen Zylinderkörper 5 aus ferritischem Material, in welchen mit Einlagen 6, 7 aus nicht magnetischem Material eine unbewegliche Hülse 4 fest eingebaut ist. Um diese ist eine erste Spule 3 pseudobifilar aufgewickelt. Die fest ange brachten Magnete 10, 11 sind in den Einlagen 6, 7 fest be festigt. In diesen Einlagen ist ebenfalls der Körper 8 der zweiten Spule 9 fest befestigt. Diese Spule 9 ist gleichfalls pseudobifilar aufgewickelt. Der bewegliche ringförmige permanente Magnet 1 ist mit einer Antifriktions hülse 2 versehen und bewegt sich in einer fest angebrachten Hülse 4. Die zweite pseudobifilar auf den Körper 8 aufge wickelte Spule 9 ist in dem Hohlraum dieses beweglichen Magneten 1 angebracht. Beide fest angebrachten Magnete 10, 11 sind mit Polen gleichlaufend, wogegen der bewegliche Magnet 1 gegenüber den fest angebrachten Magneten 10, 11 gegenläufig Pole besitzt. Die untereinander gegenläufigen Pole der fest angebrachten Magnete 10, 11 gegenüber dem beweglichen permanenten Magneten 1 bilden abstoßende Axialkräfte, so daß das magnetische Feld als elastische Druckelemente mit sehr vorteilhafter Charakteristik wirkt.The induction transmitter consists of a closed cylinder body 5 made of ferritic material, in which an immovable sleeve 4 is permanently installed with inserts 6, 7 made of non-magnetic material. A first coil 3 is wound around this pseudobifilar. The fixed magnets 10, 11 are fixed in the deposits 6, 7 be fixed. The body 8 of the second coil 9 is also firmly fastened in these inserts. This coil 9 is also wound pseudobifilar. The movable annular permanent magnet 1 is provided with an anti-friction sleeve 2 and moves in a fixed sleeve 4th The second pseudobifilar wound on the body 8 coil 9 is mounted in the cavity of this movable magnet 1 . Both permanently attached magnets 10, 11 are synchronized with poles, whereas the movable magnet 1 has poles opposite to the permanently attached magnets 10, 11 . The mutually opposite poles of the fixed magnets 10, 11 with respect to the movable permanent magnet 1 form repulsive axial forces, so that the magnetic field acts as elastic pressure elements with very advantageous characteristics.

Die fest angebrachte Hülse ist aus Polyfluoräthylen hergestellt, wogegen die Antifriktions hülse 2 des beweglichen Magneten 1 aus einem chromierten Messing gebildet ist. Dadurch sind die bei der Bewegung des beweglichen ringförmigen permanenten Magneten entstehenden Reibungskräfte auf eine Minimum vermindert. Dadurch, daß die pseudobifilar aufgewickelten Spulen 3, 9 sowohl die äußeren als auch die inneren Kraftlinien des beweglichen ringförmi gen permanenten Magneten 1 durchgehen, induziert sich bei einer Bewegung eine beträchtliche elektromotorische Kraft. Die robuste Ausführung des Gebers gewährleistet seinen verläßlichen Betrieb. Die äußeren störenden elektromagne tischen Signale sind von dem ferritischen Körper 5 wirksam abgeschirmt. Außerdem ermöglicht der ferritische Körper 5 die Schließung des magnetischen Kreises des beweglichen ring förmigen permanenten Magneten und infolgedessen die Dämpfung der unerwünschten Schwingung dieses Magneten, bei gleich zeitiger Einhaltung einer ausreichenden Empfindlichkeit des Gebers.The fixed sleeve is made of polyfluoroethylene, whereas the anti-friction sleeve 2 of the movable magnet 1 is formed from a chromed brass. As a result, the frictional forces arising during the movement of the movable ring-shaped permanent magnet are reduced to a minimum. Characterized in that the pseudobifilar wound coils 3, 9 go through both the outer and the inner lines of force of the movable ringförmi gene permanent magnet 1 , a considerable electromotive force is induced during movement. The robust design of the encoder ensures reliable operation. The external disturbing electromagnetic signals are effectively shielded from the ferritic body 5 . In addition, the ferritic body 5 enables the closing of the magnetic circuit of the movable ring-shaped permanent magnet and, as a result, the damping of the undesired vibration of this magnet, while at the same time maintaining sufficient sensitivity of the encoder.

Bei der Befestigung des Induktionsgebers auf einen schwin genden Gegenstand, z. B. den Lagerständer einer Gasturbine, beginnt sich der ringförmige permanente Magnet 1 gegenüber den pseudobifilar aufgewickelten Spulen 3, 9, gegenüber der fest angebrachten Hülse 4, dem Körper 8 und gegenüber den fest angebrachten Magneten 10, 11 zu bewegen. Bei dieser Bewegung überschneiden die äußeren und auch die inneren Kraftlinien des beweglichen ringförmigen permanenten Magneten 1 die Wicklung der Spulen 3, 9, in denen die elektrische Kraft induziert wird. Mit einer geeigneten Schaltung der Spulen 3, 9 werden die elektromotorischen Kräfte beider Spulen zusammengezählt und die resultierende elektromotori sche Kraft wird mit einer geeigneten Apparatur weiter ver stärkt und gemessen. Die magnetische Dämpfung der Bewegung des beweglichen ringförmigen permanenten Magneten 1 erlaubt ihm keine große Schwingung, falls die Vibrationsfrequenz der Maschine nahe der eigenen Frequenz des Induktionsgebers bzw. bei höheren harmonischen Vielfachen dieser Frequenz liegt.When mounting the induction sensor on a vibrating object, z. B. the bearing stand of a gas turbine, the annular permanent magnet 1 begins to move relative to the pseudobifilar coils 3, 9 , relative to the fixed sleeve 4 , the body 8 and relative to the fixed magnets 10, 11 . During this movement, the outer and also the inner lines of force of the movable annular permanent magnet 1 overlap the winding of the coils 3, 9 , in which the electrical force is induced. With a suitable circuit of the coils 3, 9 , the electromotive forces of both coils are added together and the resulting electromotive force is further strengthened and measured with a suitable apparatus. The magnetic damping of the movement of the movable ring-shaped permanent magnet 1 does not allow it to vibrate much if the vibration frequency of the machine is close to the own frequency of the induction transmitter or at higher harmonic multiples of this frequency.

Claims

Induction transmitter for sensing vibrations, consisting of a housing made of ferromagnetic material, in which a coil sleeve with pseudobifilar wound coils is centrally arranged, which is surrounded by an annular movable magnet, which is axially displaceable in a sliding sleeve and fixed in the housing on both ends arranged magnet is pressed into a central position between the two fixed magnets, characterized in that the sliding sleeve ( 4 ) is made of polyfluoroethylene and carries on its outside another pair of pseudobifilar wound coils ( 3 ), which are thus connected to the coils ( 9 ) are interconnected on the central coil sleeve ( 8 ) that their electromagnetic forces add up.