RU1778548C - Вибродатчик - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и имеет целью повышение точности вибродатчика за счет обеспечени  возможности регулировани  жесткости подвеса инерционного элемента. Вибродатчик снабжен винтовой передачей, содержащей регулировочный винт, выполненный в виде стержн , на концах которого имеютс  участки со взаимно противоходовой резьбой, а в средней части выполнен кольцевой паз, и фигурных гаек, навинченных на него. Регулировочный винт размещен в осевом отверстии инерционного элемента и фиксируетс  в нем с помощью стержневого стопора, размещенного в радиальном отверстии инерционного элемента и взаимодействующего с кольцевым пазом. В фигурные гайки упираютс  одними своими концами цилиндрические пружины упругого подвеса, которые другими своими концами закреплены на корпусе вибродатчика. При вращении регулировочного винта фигурные гайки перемещаютс  вдоль него и сжимают пружины подвеса, измен   их жесткость. Вибрации инерционного элемента контролируютс  с помощью фотопреобразовател . 5 ил. сл с

Description

Изобретение относитс  к области вибрации и может использоватьс  дл  измерени  виброперемещений различных объектов.

Известен вибродатчик, содержащий инерционный и упругие элементы, осветитель с оптической системой и фоторезисторы , включенные в дифференциальную мостовую схему, инерционный элемент выполнен в виде пустотелого цилиндра с боко- выми прорез ми, расположенными в диаметрально противоположных точках по оси, проход щей через центры осветител  и фоторезисторов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и получаемому результату  вл етс  вибродатчик содержащий корпус, установленный в корпусе

упругий подвес, закрепленный на упругом подвесе инерционный элемент и фотоэлектрический преобразователь перемещений инерционного элемента относительно корпуса , выполненный в виде осветител , двух включенных в мостовую измерительную схему светочувствительных элементов и светового модул тора. Вибродатчик снабжен регулируемым источником питани , инерционный элемент выполнен в виде заполненной ферромагнитной жидкостью камеры из электроизол ционного материала, закрытой сверху и снизу полюсами С-образно- го магнитоп ровода с размещенной на нем обмоткой возбуждени , подключенной к регулируемому источнику питани , и с отверстием в верхнем полюсе, упругий подвес выполнен в виде размещенной в среднем

XI XI 00 СЛ 4Sb

со

горизонтальном сечении камеры плоской пружины, свободно закрепленной концами в стенках камеры и св занной с корпусом посредством штока, проход щего через отверстие в верхнем полюсе магнитопровода, осветитель фотоэлектрического преобразовател  выполнен в виде нанесенного на участок наружной поверхности стенки камеры сло  люминофора, камера снабжена кронштейном дл  размещени  светочувствительных элементов, а световой модул тор выполнен в виде шторки с щелью, закрепленной на корпусе.

Цель изобретени  - повышение точности за счет регулировани  жесткости упругого подвеса.

На фиг. 1 изображена конструкци  вибродатчика , общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - вид В на фиг. 1, фрагмент; на фиг. 5 - принципиальна  электрическа  схема фотоэлектрического преобразовател  вибродатчика.

Вибродатчик состоит из механической и электрической частей.

Механическа  часть (фиг. 1-4) содержит непрозрачный корпус 1.внутри которого размещен инерционный элемент 2, установленный на упругом подвесе, выполненном в виде двух идентичных цилиндрических пружин 3 и 4, закрепленных одними концами на корпусе 1, а другими концами контактирующих с противоположными торцами инерционного элемента 2 посредством фигурных опорных гаек 5 и 6, Гайки 5 и 6 соответственно имеют на своих гран х пазы (проточки) 7, посредством которых ориентируютс  направл ющими 8 с возможностью синхронного плоскопараллельного перемещени  относительно инерционного элемента 2 и изменени  тем самым жесткости пружин 3 и 4 путем их продольной деформации. На инерционном элементе 2 выполнено осевое отверстие, в котором соосно с пружинами 3 и 4 укреплен с возможностью вращени  приводной винт 9, застопоренный в осевом направлении посредством наход щегос  в его средней части кольцевого паза 10 и подвижно взаимодействующего с ним стопорного стержн  11. Приводной винт 9 на концах имеет два участка 12 и 13с взаимно проти- воходовой резьбой, расположенных симметрично относительно середины инерционного элемента 2, на которые навинчены гайки 5 и 6.

Вибродатчик имеет узел дл  отсчета величины жесткости пружин 3 и 4, выполненный в виде круговой шкалы 14 на наружной поверхности корпуса 1 и указател  15 на

головке (например, со шлицем) приводного винта 9, расположенной в отверстии стенки корпуса, и фотоэлектрический преобразователь перемещений инерционного элемента

2 относительно корпуса, выполненный в виде осветител  16, представл ющего собой нанесенный на наружную поверхность инерционного элемента слой люминофора, двух светочувствительных элементов в виде

0 идентичных фоторезисторов 17 (17i и 17i), размещенных на кронштейне 18, и светового модул тора, выполненного в виде шторки 19 с щелью (окном) 20. Осветитель 16, шторка 19 и фоторезисторы 17 расположены в

5 параллельных плоскост х, причем последние установлены вертикально встык, а нижн   и верхн   кромки щели 20 совмещены в п роекции с серединами высот светочувствительных площадок фоторезисторов 17ч и

0 . Приливы кронштейна 18 расположены в центрирующих направл ющих 21 в нижней части шторки 19. В целом вс  подвижна  система вибродатчика динамически сбалансирована,

5Электрическа  часть вибродатчика (фиг.

5) содержит мостовую измерител ьную схему 22 с фоторезисторами 17 (17т и 172) в смежных активных плечах и резисторами 23 (23т и 232) в смежных пассивных плечах. Вход0 на  диагональ мостовой схемы 22 подключена к источнику 24 питани  посто нным напр жением, а ее выходна  диагональ соединена с индикатором 25. сочетающим в себе одновременно функции интегратора

5 (фильтра нижних частот) и регистратора, например , с прибором магнитоэлектрической системы.

Вибродатчик работает следующим образом .

0Корпус 1 крепитс  на исследуемом объекте и, исход  из его предполагаемой частотной характеристики, производитс  регулирование жесткости пружин 3 и 4 до достижени  в данном случае оптимального

5 значени . Дл  этого путем соответствующего вращени  приводного винта 9 за счет сочленени  его участков 12 и 13 с гайками 5 и 6 осуществл етс  синхронное плоскопараллельное перемещение последних в нуж0 ныеположени относительно

противоположных торцов инерционного элемента 2, что тем самым предопредел ет надлежащую продольную деформацию пружин 3 и 4, равно их жесткость, величина

5 которой контролируетс  с помощью круговой шкалы 14 и указател  15. Затем соответственно коммутируетс  электрическа  часть вибродатчика.

При колебании исследуемого объекта по закону X (t) вместе с ним также колеблетс  корпус 1 со шторкой 19, при этом инерционный элемент 2 с кронштейном 18 за счет подбора оптимального сочетани  их массы и жесткости упругой подвески дл  данной частоты остаетс  на месте, отчего фоторезисторы 17 наход тс  в стационарном положении. На стороне инерционного элемента с осветителем 16, обращенной к фоторезисторам, формируетс  световой поток посто нной освещенности, который модулируетс  при прохождении через щель 20 и в таком виде падает на светочувствительные площадки фоторезисторов. Это приводит к пропорциональным изменени м величин сопротивлений последних, причем противофазно у соседних фоторезисторов в их вертикальном р ду, например:

Rl707 X(t) R (t), где R - среднее значение сопротивлени  фоторезистора (при освещении половины светочувствительной площадки), когда X(t)

0;

(т)- изменение приращени  сопротивлени  фоторезистора.

Ввиду того, что мостова  измерительна  схема 22 запитываетс  посто нным напр жением от источника 24. на ее выходе получаем электрический сигнал, пропорциональный закону X(t) исследуемого колебани , который поступает в индикатор 25

й

Claims (1)

1. Формула изобретени  Вибродатчик, содержащий корпус, размещенный в корпусе упругий подвес, закрепленный на подвесе цилиндрический

   й

   инерционный элемент с закрепленным на нем кронштейном и преобразователь вибраций инерционного элемента, выполненный в виде сло  люминофора, нанесенного

   5 на наружную поверхность инерционного элемента, размещенных на кронштейне двух дифференциально включенных в мостовую измерительную схему светочувствительных элементов и закрепленной на

   10 корпусе в зазоре между инерционным элементом и кронштейном светомодулирую- щей шторки со щелью , отличающий с-   тем, что, с целью повышени  точности путем регулировани  жесткости упругого

   15 подвеса, он снабжен регулировочной винтовой передачей и стопорным стержнем, вин- това  передача выполнена в виде застопоренного в осевом направлении регулировочного приводного винта, в средней

   20 части которого имеетс  кольцевой паз, а на концах - симметричные участки с взаимно противоходовой резьбой, и навинченных на эти участки фигурных опорных гаек, установленных с возможностью осевого пере25 мещени  вдоль них, упругий элемент выполнен в виде двух идентичных цилиндрических пружин, закрепленных одними концами на корпусе, а другими контактирующих с соответствующими опорными гайка30 ми винтовой передачи, а в инерционном элементе выполнены осевое отверстие дл  прохождени  приводного винта и радиальное отверстие дл  прохождени  стопорного стержн , расположенное в его средней час- 35 ти.

   8

   Ґ f6 0j

   Фиг.1 Г

   4