NL2001627C2 - Snelheidssensor. - Google Patents

Snelheidssensor. Download PDF

Info

Publication number
NL2001627C2
NL2001627C2 NL2001627A NL2001627A NL2001627C2 NL 2001627 C2 NL2001627 C2 NL 2001627C2 NL 2001627 A NL2001627 A NL 2001627A NL 2001627 A NL2001627 A NL 2001627A NL 2001627 C2 NL2001627 C2 NL 2001627C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
speed sensor
magnets
magnet
static
dynamic
Prior art date
Application number
NL2001627A
Other languages
English (en)
Inventor
Johannes Adrianus Antonius Dams
Lambertus Gerardus Cornelis Broek
Original Assignee
Magnetic Innovations B V
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from NL2000959A external-priority patent/NL2000959C1/nl
Application filed by Magnetic Innovations B V filed Critical Magnetic Innovations B V
Priority to NL2001627A priority Critical patent/NL2001627C2/nl
Priority to EP08840896.8A priority patent/EP2210130B1/en
Priority to PCT/NL2008/050671 priority patent/WO2009054724A2/en
Priority to US12/739,726 priority patent/US8922197B2/en
Application granted granted Critical
Publication of NL2001627C2 publication Critical patent/NL2001627C2/nl

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/16Receiving elements for seismic signals; Arrangements or adaptations of receiving elements
    • G01V1/18Receiving elements, e.g. seismometer, geophone or torque detectors, for localised single point measurements
    • G01V1/181Geophones
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P15/11Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by inductive pick-up
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/50Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring linear speed
    • G01P3/52Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring linear speed by measuring amplitude of generated current or voltage

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)

Description

Snelheidssensor BESCHRIJVING: 5
Gebied van de uitvinding.
De uitvinding heeft betrekking op een snelheidssensor omvattende een eerste deel en een concentrisch daaraan aanwezig tweede deel, welke delen relatief ten opzichte 10 van elkaar axiaal beweegbaar zijn, waarbij een van de delen statisch en het andere deel dynamisch is, en waarbij één van de delen een meetspoel omvat voor het meten van de snelheid waarmee de beide delen ten opzichte van elkaar verplaatsen, en waarbij het eerste deel een eerste magneetstelsel omvat en het tweede deel een tweede magneetstelsel, welke magneetstelsels op elkaar een magnetische kracht uitoefenen. Onder een statisch deel dient 15 hier verstaan te worden het deel dat verbonden is met het voorwerp of de omgeving waarvan trillingen of versnellingen of andere parameters gemeten moeten worden. In de praktijk zal dit ‘statische’ deel bewegen en het ‘dynamische deel’ stilstaan.
Dergelijke sensoren worden onder andere toegepast voor seismologische metingen, het meten van mechanische trillingen, geluidsgolven ofinfrasone golven. Hierbij 20 wordt het statische deel verbonden met de aarde. Bij trillingen in het aardoppervlak zal het statische deel verplaatsen ten opzichte van het dynamische deel, welke relatieve beweging hierbij wordt gemeten.
Stand van de techniek.
25
Een dergelijke snelheidssensor is bekend uit GB-A-2366474. Bij deze bekende snelheidssensor is het eerste deel statisch en is het tweede deel gevormd door een spoel die concentrisch in het eerste deel aanwezig is en via bladveren met het eerste deel is verbonden. Het gewicht van de spoel wordt hierbij gedragen door de bladveren, die dus in 30 uitgangstoestand reeds deels doorgeveerd zijn. Door deze doorbuiging van de bladveren zijn de materiaalspanningen in de bladveer al enigszins toegenomen waardoor een eventuele maximale werkslag (begrensd door een maximale toelaatbare materiaal afhankelijke 2 spanning) verkleind wordt. Mede door dit feit hebben dergelijke sensoren een probleem om een lage eigenfrequentie te behalen. Het bewegen van de spoel geeft tevens extra problemen voor wat betreft het realiseren van een robuuste elektrische verbinding tussen de bewegende spoel en het meetsysteem.
5
Samenvatting van de uitvinding.
Een doel van de uitvinding is het verschaffen van een snelheidssensor van de in de aanhef omschreven soort waarbij de hierboven vermelde nadelen van de bekende 10 snelheidssensor niet of althans minder aanwezig zijn. Hiertoe is de snelheidssensor volgens de uitvinding gekenmerkt, doordat de beide magneetstelsels zodanig zijn dat het gewicht van het dynamische deel tegengesteld inrichting en gelijk in grootte is aan de magnetische kracht die dit deel ondervindt. De magneetstelsels zijn hierbij zodanig op elkaar afgestemd dat de zwaartekracht op het dynamische deel nagenoeg geheel gecompenseerd wordt door de 15 magnetische kracht op het dynamische deel. Eventueel wordt extra massa toegevoegd aan het dynamische deel, waarbij de massa wordt afgestemd op de werkelijke biaskracht. Hierdoor hoeft het gewicht van het dynamische deel niet door veren gedragen te worden en kan het vrij bewegen waardoor de volledige slag (begrensd door de materiaalspanningen in de bladveren) gebruikt kan worden voor het meten. De biaskracht die opgewekt wordt door 20 de magneten verandert slechts weinig bij verplaatsing van de dynamische magneten ten opzichte van de statische magneten. Hierdoor heeft het magneetsysteem (eerste en tweede magneetstelsel) een lage magnetische stijfheid. De variatie van de magnetische biaskracht (magnetische stijfheid) is van het gebruikte systeem dusdanig laag dat dit in combinatie met de massa van het dynamische deel (inclusief eventueel toegevoegde massa) voor een zeer 25 lage eigen frequentie zorgt. Voorts wordt voorkomen (door het feit dat de bewegende massa voor het grootste deel gedragen wordt door magnetische velden met een zeer lage stijfheid), dat in het geval van een zeer slappe bladveer (om dezelfde eigen frequentie te kunnen behalen) de statische doorbuiging en daarbij behorende materiaalspanning te groot zou worden.
30 Bij voorkeur omvat het eerste magneetstelsel ten minste één permanente magneet en het tweede magneetstelsel ten minste één verdere permanente magneet, waarbij de polarisatie van de beide magneten in hoofdzaak tegengesteld is aan elkaar of in hoofdzaak 3 haaks op elkaar staat.
Een uitvoeringsvorm van de snelheidssensor volgens de uitvinding is gekenmerkt, doordat de verdere magneet een radiaal gemagnetiseerde, ringvormige, permanente magneet is.
5 Een andere uitvoeringsvorm van de snelheidssensor volgens de uitvinding is gekenmerkt, doordat het tweede magneetstelsel een tweede verdere permanente magneten omvat, waarbij de verdere magneten in axiale richting achter elkaar aanwezig zijn, en waarbij één van de verdere magneten anders is georiënteerd dan de beide andere magneten.
Een verdere uitvoeringsvorm van de snelheidssensor volgens de uitvinding 10 is gekenmerkt, doordat het eerste magneetstelsel twee permanente magneten omvat, waarvan de eerder genoemde magneet deel uitmaakt, welke magneten in axiale richting op afstand van elkaar aanwezig zijn, en waarbij van de vier magneten er één anders is georiënteerd dan de andere drie. De magneten kunnen hierbij eenvoudig uit één blok vervaardigd worden waardoor een minimale spreiding in materiaaleigenschappen verkregen 15 wordt.
Bij voorkeur is het eerste deel statisch en het tweede deel dynamisch, waarbij het dynamische deel in het statische deel aanwezig is en waarbij de meetspoel onderdeel is van het statische deel.
Nog een verdere uitvoeringsvorm van de snelheidssensor volgens de 20 uitvinding is gekenmerkt, doordat tussen de beide delen ten minste één spoel of elektrische geleider in het magneetveld aanwezig is, die met het statische deel is verbonden. Deze spoel is bij voorkeur kortgesloten door een elektrische weerstand en zorgt voor een bepaalde mate van demping van het dynamische deel ten opzichte van het statische deel. Afhankelijk van de gewenste demping zijn er één of meer kortgesloten spoelen of elektrische geleiders 25 aanwezig. Ook kan een condensator met de spoel(en) of elektrische geleiders) verbonden zijn om een frequentie afhankelijke demping te realiseren.
Weer een verdere uitvoeringsvorm van de snelheidssensor volgens de uitvinding is gekenmerkt, doordat het tweede magneetstelsel voorts een derde verdere magneet omvat, waarbij de middelste van de verdere magneten anders georiënteerd is dan 30 de beide buitenste verdere magneten. Bij voorkeur omvat in dit geval ook het eerste magneetstelsel drie magneten. Hierdoor kan de benodigde verticale biaskracht nagenoeg volledig tot nul gereduceerd worden en daarmee precies afgestemd worden op de 4 bewegende massa van het dynamische deel.
Nog weer een verdere uitvoeringsvorm van de snelheidssensor volgens de uitvinding is gekenmerkt, doordat het tweede magneetstelsel voorts een vierde verdere magneet omvat, waarbij de beide middelste van de verdere magneten anders georiënteerd 5 zijn dan de beide buitenste verdere magneten. De magnetische veldrichting van de twee bovenste verdere magneten van het dynamische deel is hierbij tegengesteld aan die van de beide onderste verdere magneten, waardoor de magnetische biaskracht tegengesteld is en opgeheven wordt. Ook hierbij kan de benodigde verticale biaskracht nagenoeg volledig tot nul gereduceerd worden en daarmee precies afgestemd worden op de bewegende massa van 10 het dynamische deel en omvat het eerste magneetstelsel in dit geval bij voorkeur vier magneten.
Bij voorkeur is de afstand tussen twee in axiale richting achter elkaar aanwezige magneten afstelbaar. Hierdoor kan de magnetische kracht ingesteld worden, waardoor onder andere de invloed van temperatuurverandering gecompenseerd kan worden. 15 Om verandering van de magnetische kracht als gevolg van de temperatuurverandering van de magneten te compenseren zijn bij voorkeur de materialen waaruit één of beide magneetstelsels zijn vervaardigd zodanig op elkaar afgestemd dat bij uitzetting/inkrimping van de magneetstelsels ten gevolge van temperatuurverandering de axiale afstand tussen de magneten en daarmee de magnetische kracht zodanig verandert dat 20 deze de verandering van de magnetische kracht als gevolg van de temperatuurverandering van de magneten geheel of ten dele compenseert. Een mechanische verstelling van de verticale afstand tussen de magneten in de vorm van schroefdraad of vulplaatjes is hierbij ook mogelijk.
Om naast snelheden ook de verplaatsing van de delen ten opzichte van elkaar 25 te kunnen meten, is bij voorkeur in axiale richting aan een uiteinde van het dynamische deel een eerste condensatorplaat aan het dynamische deel bevestigd en in axiale richting op geringe afstand van en parallel aan deze eerste condensatorplaat een tweede condensatorplaat aanwezig die verbonden is met het statische deel.
Een verdere uitvoeringsvorm van de snelheidssensor volgens de uitvinding 30 is gekenmerkt, doordat het tweede deel via één of meer bladveren is verbonden met het eerste deel, welke bladveer/bladveren in radiale richting relatief stijf en in axiale richting slap zijn, waarbij het magnetische veld een negatieve stijfheid heeft die de positieve axiale 5 stijfheid van de bladveer/bladveren geheel of ten dele opheft, en waarbij de som van de stijfheden zorgt voor een lage eigenfrequentie van de bewegende massa. De bladveer of de bladveren dienen ervoor om het dynamische deel radiaal in het midden te houden.
Nog een verdere uitvoeringsvorm van de snelheidssensor volgens de 5 uitvinding is gekenmerkt, doordat het dynamische deel pendelbaar aan het statische deel is opgehangen. Hierdoor heeft eventuele scheefstand van het statische deel geen of nauwelijks invloed op de werking van de snelheidssensor. Bij voorkeur is het dynamische deel via een bladveer verbonden met het statische deel. Bij voorkeur is de bladveer in axiale richting in of nabij het midden met het dynamische deel verbonden.
10 Bij deze uitvoeringsvorm zijn tussen het statische en het dynamische deel bij voorkeur ten minste drie spoelen aanwezig, waarvan de axiale as in hoofdzaak haaks staat op de axiale assen van de delen en welke over een cirkel verdeeld aanwezig zijn. Met deze spoelen kan de scheefstand van het statische deel ten opzichte van het dynamische deel bepaald worden.
15 Nog weer een verdere uitvoeringsvorm van de snelheidssensor volgens de uitvinding is gekenmerkt, doordat het dynamische deel op twee in hoofdzaak tegenover elkaar aanwezige plaatsen is verbonden met een bladveer, die in een richting parallel aan de axiale as van het dynamische deel stijf is en in een richting haaks op de axiale as en naar de axiale as van het dynamische deel toe gericht, slap is. Met deze uitvoeringsvorm kunnen 20 horizontale snelheden gemeten worden. Bij voorkeur zijn tussen het statische en het dynamische deel ten minste twee, op twee in hoofdzaak tegenover elkaar aanwezige plaatsen, spoelen aanwezig, waarvan de axiale as in hoofdzaak haaks staat op de axiale assen van de delen. Met deze spoelen kan de snelheid in horizontale richting gemeten worden.
Opgemerkt wordt dat de snelheidssensor volgens de uitvinding ook gebruikt 25 kan worden voor het onderdrukken/dempen van trillingen van bijvoorbeeld een machineonderdeel. Hiertoe dient de snelheidssensor op het betreffende machine-onderdeel aangebracht te worden. Indien de frequentie van de trillingen boven de eigen frequentie van de snelheidsensor komt zal er een snelheidsverschil optreden tussen het statische deel van de snelheidssensor verbonden met het machine-onderdeel en het dynamische deel van de 30 snelheidssensor. Door het kortsluiten van de meetspoel middels weerstand of condensator en eventuele ander kortgesloten elektrische geleiders in de snelheidssensor zal de trilling ten dele onderdrukt worden door de snelheidssensor. Eventueel kan de snelheidssensor 6 opgenomen worden in een regelsysteem waarin de trilling gemeten worden en naar een regeleenheid gestuurd wordt die de snelheidssensor middels de meetspoelen aanstuurt zodanig dat het dynamische deel een trilling gaat uitvoeren die tegengesteld is aan de trilling van het machine-onderdeel en daarmee de trilling dempt/onderdrukt. Hiervoor is het 5 gewenst dat de massa van het dynamische deel groot is.
Beknopte omschrijving van de tekeningen.
Hieronder zal de uitvinding nader worden toegelicht aan de hand van in de 10 tekeningen weergegeven uitvoeringsvoorbeelden van de snelheidssensor volgens de uitvinding. Hierbij toont:
Figuur 1 een eerste uitvoeringsvorm van de snelheidssensor volgens de uitvinding in doorsnede voorzien van drie magneten;
Figuur 2 een bovenaanzicht van de in figuur 1 weergegeven snelheidssensor; 15 Figuur 3 een tweede uitvoeringsvorm van de snelheidssensor volgens de uitvinding in doorsnede voorzien van vier magneten;
Figuur 4 een derde uitvoeringsvorm van de snelheidssensor volgens de uitvinding in doorsnede voorzien van spoelen t.b.v. demping van het dynamische deel;
Figuur 5 een vierde uitvoeringsvorm van de snelheidssensor volgens de 20 uitvinding in doorsnede voorzien van zes magneten;
Figuur 6 een vijfde uitvoeringsvorm van de snelheidssensor volgens de uitvinding in doorsnede voorzien van acht magneten;
Figuur 7 een zesde uitvoeringsvorm van de snelheidssensor volgens de uitvinding in doorsnede met een pendelbaar dynamisch deel; 2 5 Figuur 8 een bovenaanzicht van de in figuur 7 weergegeven snelheidssensor;
Figuur 9 een zevende uitvoeringsvorm van de snelheidssensor volgens de uitvinding in doorsnede met een horizontaal verplaatsbaar dynamisch deel; en
Figuur 10 een bovenaanzicht van de in figuur 9 weergegeven snelheidssensor.
30 Gedetailleerde omschrijving van de tekeningen.
In de figuren 1 en 2 is het magneetsysteem van een eerste uitvoeringsvorm 7 van de snelheidssensor volgens de uitvinding in doorsnede respectievelijk bovenaanzicht weergegeven. De behuizing en overige delen van de snelheidssensor zijn in deze en de verdere figuren weggelaten. De snelheidssensor 1 heeft een statisch, eerste deel 3 en een concentrisch daarin aanwezig dynamisch, tweede deel 5. Deze beide delen 3, 5 zijn relatief 5 ten opzichte van elkaar axiaal beweegbaar.
Het statische deel 3 heeft een magneetstelsel met een permanente magneet 7 waarbij de magnetische flux en daarmee de Noord-Zuid oriëntatie door de magneet met pijlen is aangegeven. Het dynamische deel 5 heeft een magneetstelsel met twee verdere permanente magneten 9 en 11, die op een cilindrische drager 13 zijn bevestigd en in axiale 10 richting op afstand van elkaar aanwezig zijn. De verdere magneet 9 is hierbij tegengesteld georiënteerd aan de overige magneten, 7 en 11.
Het statische deel 3 is voorzien van twee meetspoelen 15 voor het meten van de snelheid waarmee de beide delen ten opzichte van elkaar bewegen. Beide meetspoelen zijn in serie geschakeld en hebben dezelfde wikkelrichting en bij voorkeur een gelijk aantal 15 wikkelingen. Door optimalisatie van de afmetingen van de meetspoelen kan een snelheidsafhankelijk meetsignaal met zeer kleine vervorming van het signaal over de gehele slag van het bewegende deel gerealiseerd worden. Het statische deel 3 is voorts eventueel voorzien van een correctiespoel (niet in de figuren weergegeven). Door deze correctiespoel kan ook een stroom gestuurd worden om een extra kracht te genereren om eventuele 20 temperatuurinvloeden op de magnetische biaskracht te compenseren.
Het dynamische deel 5 is via bladveren 17 (eventueel zowel verbonden met de bovenzijde als de onderzijde van deel 5) verbonden met het statische deel 3. Deze bladveren 17 dienen voor de radiale positionering van het dynamische deel ten opzichte van het statische deel. Hiertoe zijn de bladveren in radiale richting stijf en zijn zij ten behoeve 25 van een lage eigenfrequentie in axiale richting slap. De bladveren 17 zullen een geringe axiale stijfheid hebben maar daardoor toch bij verplaatsing van het dynamische deel ten opzichte van het statische deel een verandering van axiale kracht tussen beide onderdelen veroorzaken. In het geval dat de snelheidssensor 1 een negatieve magnetische stijfheid heeft, wordt deze ongewenste axiale stijfheid van de bladveren geheel of gedeeltelijk 30 gecompenseerd.
De constructie van de snelheidsmeter 1 volgens de uitvinding is erg robuust omdat enkel de magneten 9 en 11 bewegen en er geen elektrische draden met het 8 dynamische deel 5 verbonden hoeven te zijn. Door de twee tegen elkaar gerichte axiale magneten 9 en 11, die een min of meer radiaal magneetveld genereren ter hoogte van de ruimte tussen beide magneten, hoeven geen radiaal gemagnetiseerde ringen gebruikt te worden waardoor de fabricagekosten laag kunnen blijven. Voorts is door de tussen het deel 5 5 en de meetspoelen 15 aanwezige radiale speling een eventuele radiale slag niet meteen mechanisch beperkt.
In figuur 3 is een tweede uitvoeringsvorm van de snelheidssensor volgens de uitvinding in doorsnede weergegeven. Alle onderdelen die gelijk zijn aan die van de eerste uitvoeringsvorm zijn hierbij met dezelfde verwijzingscijfers aangegeven. Bij deze 10 snelheidssensor 21 heeft het magneetstelsel van het statische deel 3 twee permanente magneten 7A en 7B, die in axiale richting op afstand van elkaar aanwezig zijn. Door de afstand tussen de magneten 7A en 7B en/of de afstand tussen de magneten 9 en 11 te variëren kan de magnetische kracht ingesteld worden. Een beperkte variatie in magnetische biaskracht door verandering van de afstand tussen magneten 9 en 11 en/of 7A en 7B zal ook 15 maar een geringe verandering in de stij fheidskarakteristiek van de snelheidssensor opleveren.
In figuur 4 is een derde uitvoeringsvorm van de snelheidssensor volgens de uitvinding in doorsnede weergegeven. Alle onderdelen die gelijk zijn aan die van de eerste uitvoeringsvorm zijn hierbij weer met dezelfde verwijzingscijfers aangegeven. Bij deze snelheidssensor 31 is het statische deel 3 voorzien van een kortgesloten spoel 33. Deze spoel 20 33 zorgen voor demping van het dynamische deel 5 ten opzichte van het statische deel 3.
In figuur 5 is een vierde uitvoeringsvorm van de snelheidssensor volgens de uitvinding in doorsnede weergegeven. Alle onderdelen die gelijk zijn aan die van de eerste uitvoeringsvorm zijn hierbij weer met dezelfde verwijzingscijfers aangegeven. Deze snelheidssensor 41 is voorzien van zes magneten, drie statische magneten 43A-43C en drie 25 dynamische magneten 45A-45C. Hiermee kan de benodigde verticale biaskracht nagenoeg volledig tot nul gereduceerd worden en daarmee precies afgestemd worden op de bewegende massa van het dynamische deel. Voorts zijn er vier meetspoelen 47 aanwezig. Alle vier de meetspoelen worden in serie geschakeld en hebben bij voorkeur een gelijk aantal wikkelingen, waarbij de bovenste twee spoelen een wikkelrichting hebben tegengesteld aan 30 de beide onderste spoelen. Het is ook mogelijk om de twee middelste spoelen of de twee buitenste spoelen weg te laten of kort te sluiten middels een weerstand of te vervangen door een elektrische geleider en daarmee voor een bepaalde mate van demping van het 9 dynamische deel ten opzichte van het statische deel te zorgen. Afhankelijk van de gewenste demping zijn er één of meer kortgesloten spoelen of elektrische geleiders aanwezig. Ook kan een condensator met de spoel(en) of elektrische geleiders) verbonden zijn om een frequentie afhankelijke demping te realiseren.
5 In figuur 6 is een vijfde uitvoeringsvorm van de snelheidssensor volgens de uitvinding in doorsnede weergegeven. Alle onderdelen die gelijk zijn aan die van de eerste uitvoeringsvorm zijn hierbij weer met dezelfde verwijzingscijfers aangegeven. Deze snelheidssensor 51 is voorzien van acht magneten, vier statische magneten 53 A-53D en vier dynamische magneten 55A-55D. Ook hier zijn vier meetspoelen 57 aanwezig. Het 10 magneetsysteem van deze snelheidssensor 51 is een dubbele uitvoering van het magneetsysteem van de in figuur 3 getoonde snelheidssensor. De magnetische veldrichting van de twee bovenste dynamische magneten is echter tegengesteld aan die van de beide onderste dynamische magneten, waardoor de magnetische biaskracht tegengesteld is en opgeheven wordt. Een beperktere magnetische biaskracht kan nu weer opgewekt worden 15 door verandering van de afstand tussen de magneten 53A-53D en 55A-55D, hetgeen maar een zeer geringe verandering in de stijfheidskarakteristiek van de snelheidssensor oplevert.
In de figuren 7 en 8 is het magneetsysteem van een zesde uitvoeringsvorm van de snelheidssensor volgens de uitvinding in doorsnede respectievelijk bovenaanzicht weergegeven. Alle onderdelen die gelijk zijn aan die van de eerste uitvoeringsvorm zijn 20 hierbij met dezelfde verwijzingscijfers aangegeven. Bij deze snelheidssensor 61 is het dynamische deel 5 pendelbaar opgehangen aan het statische deel 3 door het dynamische deel 5 in het midden via de axiaal slappe en radiaal stijve bladveer 17 met het statische deel 3 te verbinden.
Tussen het statische en het dynamische deel zijn drie over een cirkel 25 verdeelde spoelen 63 aanwezig. De axiale assen van deze spoelen staan haaks op de axiale assen van de delen. In bovenaanzicht (figuur 8) hebben de spoelen 63 een boogvorm. Aan een uiteinde van het dynamische deel 5 is een eerste condensatorplaat 65 bevestigd en op geringe afstand van en parallel aan deze eerste condensatorplaat is een tweede condensatorplaat 67 aanwezig is die verbonden is met het statische deel 3. Hiermee kan 30 naast de snelheid ook de verplaatsing van de delen 3 en 5 ten opzichte van elkaar gemeten worden.
I n de figuren 9 en 10 is het magneetsysteem van een zevende uitvoeringsvorm 10 van de snelheidssensor volgens de uitvinding in doorsnede respectievelijk bovenaanzicht weergegeven. Ook hierbij zijn alle onderdelen die gelijk zijn aan die van de eerste uitvoeringsvorm met dezelfde verwijzingscijfers aangegeven. Bij deze snelheidssensor 71 is het dynamische deel in horizontale richting verplaatsbaar. Het dynamische deel 5 is hiertoe 5 op twee in hoofdzaak tegenover elkaar aanwezige plaatsen via assen 73 verbonden met bladveren 75, die in een richting parallel aan de axiale as van het dynamische deel stijf zijn en in een richting haaks op de axiale as en naar de axiale as van het dynamische deel toe gericht, slap zijn.
Tussen het statische en het dynamische deel zijn twee spoelen 77 aanwezig, 10 die op twee tegenover elkaar aanwezige plaatsen aanwezig zijn en waarvan de axiale as haaks staat op de axiale assen van de delen 3 en 5.
Hoewel in het voorgaande de uitvinding is toegelicht aan de hand van de tekeningen, dient te worden vastgesteld dat de uitvinding geenszins tot de in de tekeningen getoonde uitvoeringsvormen is beperkt. De uitvinding strekt zich mede uit tot alle van de 15 in de tekeningen getoonde uitvoeringsvormen afwijkende uitvoeringsvormen binnen het door de conclusies gedefinieerde kader. Zo kunnen de buitenste en binnenste magneten ook met elkaar verwisseld worden waardoor er andere configuraties van de magneetsystemen ontstaan. Voorts kan in plaats van een bladveer ook een luchtlager en een extra spoel (of de reeds aanwezige meetspoel) met een regelcircuit toegepast worden voor het genereren 20 van een kracht om het dynamische deel in het midden van het statische deel te houden, om het uit het midden raken van het dynamische deel ten gevolge van temperatuurseffecten of schuinstellen van de snelheidssensor op te heffen.

Claims (22)

1. Snelheidssensor omvattende een eerste deel en een concentrisch daaraan aanwezig tweede deel, welke delen relatief ten opzichte van elkaar axiaal beweegbaar zijn, waarbij een van de delen statisch en het andere deel dynamisch is, en waarbij één van de 5 delen een meetspoel omvat voor het meten van de snelheid waarmee de beide delen ten opzichte van elkaar verplaatsen, en waarbij het eerste deel een eerste magneetstelsel omvat en het tweede deel een tweede magneetstelsel, welke magneetstelsels op elkaar een magnetische kracht uitoefenen, met het kenmerk, dat de beide magneetstelsels zodanig zijn dat het gewicht van het dynamische deel tegengesteld in richting en gelijk in grootte is aan 10 de magnetische kracht die dit deel ondervindt.
2. Snelheidssensor volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het eerste magneetstelsel tenminste één permanente magneet omvat en het tweede magneetstelsel ten minste één verdere permanente magneet omvat, waarbij de polarisatie van de beide magneten in hoofdzaak tegengesteld is aan elkaar of in hoofdzaak haaks op elkaar staat.
3. Snelheidssensor volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de verdere magneet een radiaal gemagnetiseerde, ringvormige, permanente magneet is.
4. Snelheidssensor volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het tweede magneetstelsel een tweede verdere permanente magneten omvat, waarbij de verdere magneten in axiale richting achter elkaar aanwezig zijn, en waarbij één van de verdere 20 magneten anders is georiënteerd dan de beide andere magneten.
5. Snelheidssensor volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het eerste magneetstelsel twee permanente magneten omvat waarvan de genoemde magneet deel uitmaakt, welke magneten in axiale richting op afstand van elkaar aanwezig zijn, en waarbij van de vier magneten er één anders is georiënteerd dan de andere drie.
6. Snelheidssensor volgens conclusie 4 of 5, met het kenmerk, dat het eerste deel statisch is en het tweede deel dynamisch, waarbij het dynamische deel in het statische deel aanwezig is, en waarbij de meetspoel onderdeel is van het statische deel.
7. Snelheidssensor volgens conclusie 4, 5 of 6, met het kenmerk, dat tussen de beide delen ten minste één spoel of elektrische geleider in het magneetveld aanwezig is, die 30 met het statische deel is verbonden.
8. Snelheidssensor volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de spoel of elektrische geleider met een condensator is verbonden.
9. Snelheidssensor volgens één der voorgaande conclusies 4 tot en met 8, met het kenmerk, dat het tweede magneetstelsel voorts een derde verdere magneet omvat, waarbij de middelste van de verdere magneten anders georiënteerd is dan de beide buitenste verdere magneten.
10. Snelheidssensor volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat ook het eerste magneetstelsel drie magneten omvat.
11. Snelheidssensor volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat het tweede magneetstelsel voorts een vierde verdere magneet omvat, waarbij de beide middelste van de verdere magneten anders georiënteerd zijn dan de beide buitenste verdere magneten.
12. Snelheidssensor volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat ook het eerste magneetstelsel vier magneten omvat.
13. Snelheidssensor volgens één der voorgaande conclusies 4 tot en met 12, met het kenmerk, dat de afstand tussen twee in axiale richting achter elkaar aanwezige magneten afgesteld kan worden.
14. Snelheidssensor volgens één der voorgaande conclusies 4 tot en met 13, met het kenmerk, dat de materialen waaruit één of beide magneetstelsels zijn vervaardigd zodanig op elkaar zijn afgestemd dat bij uitzetting/inkrimping van de magneetstelsels ten gevolge van temperatuurverandering de axiale afstand tussen de magneten en daarmee de magnetische kracht zodanig verandert dat deze de verandering van de magnetische kracht 20 als gevolg van de temperatuurverandering van de magneten compenseert.
15. Snelheidssensor volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat in axiale richting aan een uiteinde van het dynamische deel een eerste condensatorplaat aan het dynamische deel is bevestigd en in axiale richting op geringe afstand van en parallel aan deze eerste condensatorplaat een tweede condensatorplaat aanwezig is die verbonden 25 is met het statische deel.
16. Snelheidssensor volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het tweede deel via één of meer bladveren is verbonden met het eerste deel, welke bladveer/bladveren in radiale richting stijf en in axiale richting slap zijn, waarbij het magnetische veld een negatieve stijfheid heeft die de positieve axiale stijfheid van de 30 bladveer/bladveren geheel of ten dele opheft, en waarbij de som van de stij fheden zorgt voor een lage eigenfrequentie van de bewegende massa.
17. Snelheidssensor volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het dynamische deel pendelbaar aan het statische deel is opgehangen.
18. Snelheidssensor volgens conclusie 17, met het kenmerk, dat het dynamische deel via een bladveer is verbonden met het statische deel.
19. Snelheidssensor volgens conclusie 18, met het kenmerk, dat het dynamische 5 deel in axiale richting in of nabij het midden via de bladveer is verbonden met het statische deel.
20. Snelheidssensor volgens conclusie 17,18 of 19, met het kenmerk, dat tussen het statische en het dynamische deel ten minste drie spoelen aanwezig zijn, waarvan de axiale as in hoofdzaak haaks staat op de axiale assen van de delen en welke over een cirkel 10 verdeeld aanwezig zijn.
21. Snelheidssensor volgens één der voorgaande conclusies 1 tot en met 15, met het kenmerk, dat het dynamische deel op twee in hoofdzaak tegenover elkaar aanwezige plaatsen is verbonden met een bladveer, die in een richting parallel aan de axiale as van het dynamische deel stijf is en in een richting haaks op de axiale as en naar de axiale as van het 15 dynamische deel toe gericht, slap is.
22. Snelheidssensor volgens conclusie 21, met het kenmerk, dat tussen het statische en het dynamische deel ten minste twee, op twee in hoofdzaak tegenover elkaar aanwezige plaatsen, spoelen aanwezig zijn, waarvan de axiale as in hoofdzaak haaks staat op de axiale assen van de delen.
NL2001627A 2007-10-24 2008-05-28 Snelheidssensor. NL2001627C2 (nl)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2001627A NL2001627C2 (nl) 2007-10-24 2008-05-28 Snelheidssensor.
EP08840896.8A EP2210130B1 (en) 2007-10-24 2008-10-24 Speed sensor
PCT/NL2008/050671 WO2009054724A2 (en) 2007-10-24 2008-10-24 Speed sensor
US12/739,726 US8922197B2 (en) 2007-10-24 2008-10-24 Speed sensor

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2000959A NL2000959C1 (nl) 2007-10-24 2007-10-24 Snelheidssensor.
NL2000959 2007-10-24
NL2001627A NL2001627C2 (nl) 2007-10-24 2008-05-28 Snelheidssensor.
NL2001627 2008-05-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL2001627C2 true NL2001627C2 (nl) 2009-04-27

Family

ID=40580266

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL2001627A NL2001627C2 (nl) 2007-10-24 2008-05-28 Snelheidssensor.

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8922197B2 (nl)
EP (1) EP2210130B1 (nl)
NL (1) NL2001627C2 (nl)
WO (1) WO2009054724A2 (nl)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009008789A1 (de) * 2009-02-13 2010-09-02 Geolab S.A.S. Akustischer Sensor mit hoher Empfindlichkeit

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103858057A (zh) * 2011-09-09 2014-06-11 迈普尔平版印刷Ip有限公司 振动隔绝模块和基板处理系统
DE102012101081B4 (de) * 2012-02-09 2023-08-31 Univerza V Ljubljani Fakulteta Za Elektrotehniko Verfahren und Vorrichtung zur Krafterfassung
CN103620350B (zh) * 2012-06-19 2016-03-30 株式会社利倍库斯 测定装置
US9291510B2 (en) 2012-06-19 2016-03-22 Levex Corporation Measuring apparatus
RU2521716C2 (ru) * 2012-09-04 2014-07-10 Открытое акционерное общество "Опытное Конструкторское Бюро Машиностроения имени И.И. Африкантова" (ОАО "ОКБМ Африкантов") Датчик скорости
SE538479C2 (sv) * 2013-06-20 2016-07-26 Uhlin Per-Axel Vibrationssensor för registrering av vibrationer i vibrationssensorns vertikala och horisontella led
SE537998C2 (sv) * 2014-05-09 2016-02-02 Per-Axel Uhlin Vibrationssensor av magnetisk typ
US10191392B2 (en) * 2014-07-11 2019-01-29 Asml Netherlands B.V. Actuator, positioning device, lithographic apparatus, and method for manufacturing an actuator
RU200219U1 (ru) * 2020-04-13 2020-10-13 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Главный научный метрологический центр" Министерства обороны Российский Федерации Жидкостной измеритель скорости
FR3139899A3 (fr) 2022-09-15 2024-03-22 Another Dispositif modulable pour la captation des variations d’un champ électromagnétique

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1050559B (nl) *
FR615698A (fr) * 1926-03-27 1927-01-13 Sismomètre ou sismographe
US2657374A (en) * 1949-11-02 1953-10-27 Gulf Research Development Co Suspension system for seismograph detectors
DE1915418A1 (de) * 1969-03-26 1970-10-01 Inst Fiz Zemli Im O J Smidta A Elektrodynamischer Erdbebenmesser
US3626364A (en) * 1969-07-15 1971-12-07 Little Inc A Three-axis seismometer
GB1289847A (nl) * 1969-10-03 1972-09-20
GB2366474A (en) * 2000-09-01 2002-03-06 Schlumberger Ltd A geophone with a magnet and a coil concentrically arranged around a central pole
US20050068851A1 (en) * 2003-09-25 2005-03-31 Klaus Schleisiek Method and apparatus for the acquisition of seismic movements

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE964273C (de) * 1955-05-01 1957-05-23 Prakla Gmbh Nach dem elektrodynamischen Prinzip arbeitender Koerperschallwandler
DE3428914A1 (de) * 1984-08-06 1986-02-06 První brněnská strojírna, koncernový podnik, Brno Induktionsgeber
US5896076A (en) * 1997-12-29 1999-04-20 Motran Ind Inc Force actuator with dual magnetic operation
US6039014A (en) * 1998-06-01 2000-03-21 Eaton Corporation System and method for regenerative electromagnetic engine valve actuation
US7075290B2 (en) * 2001-07-27 2006-07-11 Delphi Technologies, Inc. Tachometer apparatus and method for motor velocity measurement
US7259832B2 (en) * 2003-09-26 2007-08-21 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
KR100899468B1 (ko) * 2007-02-23 2009-05-27 가부시끼가이샤 도시바 리니어 액츄에이터 및 리니어 액츄에이터를 이용한 부품보유 지지 장치, 다이 본더 장치
NL2001216C2 (nl) * 2008-01-25 2009-07-30 Dams Beheer B V J Magnetische actuator.

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1050559B (nl) *
FR615698A (fr) * 1926-03-27 1927-01-13 Sismomètre ou sismographe
US2657374A (en) * 1949-11-02 1953-10-27 Gulf Research Development Co Suspension system for seismograph detectors
DE1915418A1 (de) * 1969-03-26 1970-10-01 Inst Fiz Zemli Im O J Smidta A Elektrodynamischer Erdbebenmesser
US3626364A (en) * 1969-07-15 1971-12-07 Little Inc A Three-axis seismometer
GB1289847A (nl) * 1969-10-03 1972-09-20
GB2366474A (en) * 2000-09-01 2002-03-06 Schlumberger Ltd A geophone with a magnet and a coil concentrically arranged around a central pole
US20050068851A1 (en) * 2003-09-25 2005-03-31 Klaus Schleisiek Method and apparatus for the acquisition of seismic movements

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009008789A1 (de) * 2009-02-13 2010-09-02 Geolab S.A.S. Akustischer Sensor mit hoher Empfindlichkeit

Also Published As

Publication number Publication date
US20110259102A1 (en) 2011-10-27
EP2210130B1 (en) 2015-12-23
WO2009054724A2 (en) 2009-04-30
US8922197B2 (en) 2014-12-30
EP2210130A2 (en) 2010-07-28
WO2009054724A3 (en) 2010-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL2001627C2 (nl) Snelheidssensor.
NL2001216C2 (nl) Magnetische actuator.
CN101592678B (zh) 一种挠性摆式加速度计
JP5699269B2 (ja) 加速度計及びトランスデューサ
US7961892B2 (en) Apparatus and method for monitoring speaker cone displacement in an audio speaker
EP1840508B1 (en) Adaptive circuits and methods for reducing vibration or shock induced errors in inertial sensors
KR102292403B1 (ko) 진동 센서
JP2007232718A (ja) サーボ補償加速度計
EP2075484A1 (en) An active vibration isolation system having an inertial reference mass
EP2479758B1 (en) Damping device and disk drive equipped with damping device
JP2007256266A (ja) 光学角度感知を用いた補償加速度計
JP6503142B2 (ja) 差動渦電流検知を用いた熱非感受性オープンループハングマス加速度計
EP4072161A1 (en) Speaker
CN103787265B (zh) 机械部件和用于机械部件的制造方法
US6161433A (en) Fiber optic geophone
NL2000959C1 (nl) Snelheidssensor.
US20070189743A1 (en) Image detection module
NL2006429C2 (nl) Seismische shaker.
NL2004415C2 (en) Active vibration isolation system, arrangement and method.
JP3731698B2 (ja) サーボ型振動検出器
SU1743645A1 (ru) Электродинамический вибровозбудитель
WO2001033701A1 (en) Method for tuning the resonant frequency of a galvanometer
JPH11183514A (ja) 加速度検出装置
US5253527A (en) Torque Balancer
JP2005148017A (ja) 加速度計

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
MM Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20160601