PL211392B1 - Czujnik indukcyjny do pomiaru drgań, zwłaszcza nieferromagnetycznych łopatek przepływowych maszyn wirnikowych - Google Patents

Abstract

Wynalazek rozwiązuje zagadnienie pomiaru drgań nieferromagnetycznych łopatek przepływowych maszyn wirnikowych. Czujnik ma obudowę (2) ze szczeliną (3) wzdłuż osi magnesu co najmniej do połowy jego długości. Główne zastosowanie czujnika obejmuje pomiary drgań łopatek wirników turbinowych silników odrzutowych.

Description

(11) 211392 (13) B1

Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: 383779 ^{(51) Int.Cl.}

G01D 5/20 (2006.01) G01H 11/02 (2006.01) G01M 7/02 (2006.01) (22) Data zgłoszenia: 31.07.2007

Czujnik indukcyjny do pomiaru drgań, zwłaszcza nieferromagnetycznych łopatek przepływowych maszyn wirnikowych (43) Zgłoszenie ogłoszono:

02.02.2009 BUP 03/09 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono:

31.05.2012 WUP 05/12 (73) Uprawniony z patentu:

INSTYTUT TECHNICZNY WOJSK LOTNICZYCH, Warszawa, PL (72) Twórca(y) wynalazku:

EDWARD ROKICKI, Oksa, PL JAROSŁAW SPYCHAŁA, Warszawa, PL RYSZARD SZCZEPANIK, Warszawa, PL

PL 211 392 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest czujnik indukcyjny do pomiaru drgań, zwłaszcza nieferromagnetycznych łopatek przepływowych maszyn wirnikowych takich jak turbinowe silniki odrzutowe.

Znany czujnik zawiera układ elektroniczny z nawiniętą na magnes trwały cewką zwartą za pomocą konwertera prąd - napięcie, umieszczony w litej obudowie.

Wadą znanego czujnika jest to, że nie wytwarza on odpowiedniego poziomu sygnału pomiarowego w przypadku łopatki, wykonanej z materiału nieferromagnetycznego takiego jak na przykład tytan, duraluminium lub stop wolframu. Oddziaływanie znanego czujnika na łopatkę nieferromagnetyczną jest kilkudziesięciokrotnie słabsze niż w przypadku łopatki ferromagnetycznej, co nie pozwala to na wytworzenie odpowiedniego poziomu wyjściowego sygnału pomiarowego czujnika.

Istota wynalazku polega na tym, że czujnik ma obudowę ze szczeliną wzdłuż osi magnesu co najmniej do połowy jego długości.

Oprócz prostej konstrukcji zaletą czujnika według wynalazku jest jego zdolność do pomiaru prądów wirowych, powstających w łopatce. Dzięki temu układ elektroniczny czujnika reaguje na ruch łopatki wykonanej z materiału nieferromagnetycznego, wytwarzając wyjściowy sygnał pomiarowy wielokrotnie silniejszy od powstającego w znanym czujniku.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, który jest rzutem bocznym czujnika.

Na magnes neodymowy 1 nawinięta jest cewka, niewidoczna na rysunku, o małej ilości zwojów i małej impedancji własnej, zwarta bardzo małą impedancją wejściową konwertera prąd - napięcie również niewidocznego na rysunku. Magnes 1 z nawiniętą na nim cewką umieszczony jest w obudowie 2 ze stali nierdzewnej. Obudowa 2 ma szczelinę 3 podłużną wzdłuż osi magnesu 1 do połowy jego długości.

W przechodzą cej w polu magnetycznym magnesu 1 czujnika ł opatce wirnika silnika turboodrzutowego, wykonanej z nieferromagnetycznego materiału, niewidocznej na rysunku, wzbudzają się prądy wirowe. Pole magnetyczne wytworzone przez te prądy zniekształcają pole magnetyczne magnesu 1 czujnika. Zwarta cewka przeciwdziała tym zmianom i na wyjściu czujnika powstaje sygnał proporcjonalny do prądu płynącego przez cewkę. Sygnał ten pozwala na precyzyjny pomiar drgań łopatki. Jest to możliwe dzięki szczelinie 3, która zmienia rozkład prądów wirowych w obudowie 2, a przez to zapobiega ekranowaniu cewki i odbieraniu mocy prądów wirowych wzbudzonych w łopatce.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Czujnik indukcyjny do pomiaru drgań, zwłaszcza nieferromagnetycznych łopatek przepływowych maszyn wirnikowych, zawierający układ elektroniczny z nawiniętą na magnes trwały cewką zwartą za pomocą konwertera prąd - napięcie umieszczony w obudowie, znamienny tym, że czujnik ma obudowę (2) ze szczeliną (3) wzdłuż osi magnesu co najmniej do połowy jego długości.