PL56370B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo Opublikowano: 20.XII.1968 56370 KI. 42 d, 2/10 MKP GOI Wspóltwórcy wynalazku: dr inz. Jan Koch, Adam Piech Wlasciciel patentu: Politechnika Wroclawska, Wroclaw (Polska) Czujnik do bezdotykowego miernika amplitud i czestosci drgan mechanicznych z liniowa charakterystyka Przedmiotem wynalazku jest czujnik do bezdo¬ tykowego pomiaru amplitud i czestosci drgan wystepujacych w warunkach dynamicznych pod¬ czas pracy maszyn i urzadzen, na przyklad bicia promieniowego walów, wrzecion, narzedzi lub drgan innych czesci, zespolów, jak korpusy i ima- ki w czasie ich pracy z wlasciwymi im obciaze¬ niami.Mierzona wielkosc przetwarzana w proporcjo¬ nalna wielkosc elektryczna ma zaleznosc liniowa.Dotychczas stosowane bezdotykowe czujniki ta¬ kie jak, indukcyjne, magnetyczne, magnetostryk- cyjne, pojemnosciowe, piezoelektryczne, elektrofo- tooptyczne z uzyciem fotokomórek, maja szereg wad lub niedogodnosci a przede wszystkim nieli¬ niowosc charakterystyki skomplikowana budowe, czesto wysokie napiecie zasilania, duze gabaryty oraz koniecznosc stosowania ukladów calkujacych dla uzyskania proporcjonalnosci wskazan mierni¬ ka w funkcji przetwarzanych wielkosci. Wiekszosc przytoczonych czujników jest nieprzydatna, gdy material, z którego wykonano element badany jest niemagnetyczny lub nie przewodzi pradu elek¬ trycznego. Wszystkie natomiast musza wspólpraco¬ wac z zespolem drogich, skomplikowanych, duzych gabarytowo przyrzadów jak oscylografy, wzmac¬ niacze o bardzo, duzych wspólczynnikach wzmoc¬ nienia i temu podobne. Wymagane sa wiec wyso¬ kie kwalifikacje obslugi, zaangazowanie duzych srodków finansowych i koniecznosc doprowadzenia napiecia z sieci.Celem wynalazku jest wyeliminowanie niedo¬ godnosci dotychczas stosowanych czujników, zas zadaniem wynalazku jest stworzenie nowej kon¬ strukcji czujnika o prostej budowie i liniowej charakterystyce.Zadanie to zcstalo rozwiazane przez skonstruo¬ wanie czujnika do bezd-ctykowego miernika ampli¬ tud i czestosci drgan mechanicznych, z liniowa charakterystyka, skladajacego sie z metalowego korpusu z umieszczonymi wewnatrz: zródlem swia¬ tla w postaci zarówki elektrycznej, lustrem o prze¬ kroju parabolicznym, soczewkami, pryzmatem optycznym i fotodioda, przy czym do korpusu przytwierdzony jest uklad mechaniczny do usta¬ wiania szczeliny miedzy przeslona a badanym przedmiotem.Czujnik wedlug wynalazku odznacza sie liniowa charakterystyka przetwarzanych wielkosci, prosta i zwarta konstrukcja co podnosi jego niezawod¬ nosc, malymi gabarytami i ciezarem, niezaleznos¬ cia wskazan od materialu, z którego wykonano element drgajacy, zasilaniem z typowych baterii •oraz temperaturewa kompensacja wskazan. Kon¬ strukcja, zastosowane materialy oraz otwory w obuaowie zapewniaja wyeliminowanie wplywu promieniowania cieplnego zarówki. Odpowiednie ekranowanie czujnika i przewodów eliminuje 30 wplyw obcych rozproszonych pól magnetycznych 10 15 20 25 5637056370 i elektrycznych. Miniaturyzacja wymiarów, maly ciezar, duza odpornosc mechaniczna, ekonomia za¬ silania, przy jednoczesnych dobrych wlasciwosciach oraz ndiskim koszcie wytwarzania, zastosowanie wszystkich elementów skladanych produkcji kra¬ jowej, co umozliwia latwa naprawe w przypad¬ ku zniszczenia czesci skladowych, predysponuja czujnik nie tylko do badan w Instytutach czy wiel¬ kich zakladach przemyslowych ale równiez w kon¬ trolach technicznych zakladów przemyslowych pro¬ dukujacych lub remontujacych maszyny i urza- &zenm.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania przedstawionym na rysun¬ ku, na którym fig. 1 przedstawia schemat dziala¬ nia a fig. 2, fig. 3, fig. 4 i fig. 5 przedstawiaja widok czujnika w rzutach i przekroju A—A.Czujnik do bezdotykowego miernika. amplitud i czestosci drgan mechanicznych wedlug wynalaz¬ ku sklada sie z lustra 1, b przekroju parabolicz¬ nym, które oswietla swiatlpm z zarówki 2 o ma¬ lej mocy, uklad dwóch soczewek 3 i 4 o ksztal¬ cie pólwalców, usytuowanych prostopadle wzgle¬ dem siebie, skupiajacych w przekrój prostokatny wiazke swiatla, która po przejsciu przez pelnola- miacy pryzmat 5 oswietla szczeline zawarta mie¬ dzy badanym drgajacym przedmiotem\ a przesuw¬ na, na zadany zakres, przy pomocy przelacznika zakresów, nakretka — przeslona 6. Drgania ele¬ mentu badanego moduluja szczeline, co z kolei wywoluje zmiane strumienia swietlnego, który pa¬ dajac na miniaturowa fotodiode 8, polaczona w ukladzie elektrycznym jako fotoopornik w galezi czynnej Ffi mostka, co wywoluje zmiany amplitu¬ dy napiecia w przekatnej pomiarowej E—F pro- 10 15 20 25 30 35 porcjonalna do amplitudy i czestotliwosci drgan mechanicznych. Sygnal wyjsciowy z przekatnej pomiarowej wyprowadzony jest ekranowanym ka¬ blem 9 do miernika. Zasilanie napieciem stalym mostka podane jest na przekatnej zasilania C—D.Zasilanie zarówki podane jest ekranowanym ka¬ blem 10. Zmiany parametrów czynnej fotodiody 8 wskutek zmiany temperatury otoczenia kompen¬ sowane sa druga fotodioda 7 umieszczona w ra¬ mieniu symetrycznym F4 mostka. Dla realizowa¬ nia precyzyjnego zerowania zastosowano potencjo¬ metr 11 w galezi P. Do korpusu czujnika przy¬ twierdzony jest uklad mechaniczny do ustawiania szczeliny, skladajacy sie z prowadzonej nakretki 12, na srubie 13, przy czym nakretka 12 ma na obwodzie uklad otworów, w któryeh umieszczone sa sprezyny 14 dzialajace na kulki 15 i kasujace luzy miedzy sruba .13 i nakretka 12. Luzy miedzy sruba 13 a nakretka — przeslona 6 kasowane sa sprezyna 16 umieszczona na dolnej czesci sruby 13. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Czujnik do bezdotykowego miernika amplitud i czestosci drgan mechanicznych z liniowa charak¬ terystyka, znamienny tym, ze w metalowym kor¬ pusie umieszczona jest elektryczna zarówka (2) o malej mocy i podluznym wlóknie, nad która znajduje sie lustro (1) o przekroju parabolicznym oraz uklad optyczny skladajacy sie z dwóch socze¬ wek (3) i (4), pryzmatu (5) i nakretki — przeslo¬ ny (6) wraz z bezluzowym mechanicznym ukladem do ustawiania szczeliny, przy czym na drodze, przechodzacego przez szczeline strumienia swietl¬ nego umieszczona jest fotodioda (8), w której ob¬ wód elektryczny wlaczona jest kompensacyjna fo¬ todioda (7). fiO-iKI. 42 d,2/10 56370 MKP G 01 d A-A \je_j £ig.-2_ Fig.5 PL