RU195546U1

RU195546U1 - VIBRATION MEASUREMENT DEVICE

Info

Publication number: RU195546U1
Application number: RU2019127832U
Authority: RU
Inventors: Михаил Сергеевич Сайкин; Виктория Павловна Федосеева
Priority date: 2019-09-03
Filing date: 2019-09-03
Publication date: 2020-01-31

Abstract

Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована для измерения и диагностики вибрационных параметров различных объектов, оборудования и сооружений. Сущность полезной модели заключается в том, что устройство для измерения вибраций содержит корпус, снабженный основанием в форме диска с отверстием в центре, подвижный кольцевой постоянный магнит с магнитным подвесом размещены коаксиально на цилиндрической части корпуса, причем второй кольцевой магнит магнитного подвеса расположен на основании корпуса, а измерительная обмотка размещена в корпусе на немагнитопроводной катушке. Технический результат - обеспечение возможности дозаправки устройства без его демонтажа с действующего оборудования. 1 ил.The utility model relates to measuring technique and can be used to measure and diagnose vibration parameters of various objects, equipment and structures. The essence of the utility model lies in the fact that the device for measuring vibration includes a housing provided with a base in the form of a disk with a hole in the center, a movable ring permanent magnet with a magnetic suspension placed coaxially on the cylindrical part of the housing, the second ring magnet of the magnetic suspension located on the base of the housing, and the measuring winding is placed in the housing on a non-magnetic coil. The technical result is the provision of the possibility of refueling the device without dismantling it from existing equipment. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована для измерения и диагностики вибрационных параметров различных объектов, оборудования и сооружений.The utility model relates to measuring technique and can be used to measure and diagnose vibration parameters of various objects, equipment and structures.

Известен индуктивный датчик вибраций (Патент на полезную модель RU №162517, МПК G01H 11/02, 2016 г.), содержащий выполненный из магнитомягкого материала корпус с крышкой с расположенным внутри него изоляционным каркасом, подвижный постоянный кольцевой магнит, установленный по скользящей посадке на помещенном внутри каркаса стержне из немагнитного материала с магнитным подвесом, выполненным в виде двух соосно установленных неподвижных кольцевых магнитов, расположенных в торцах изоляционного каркаса и ориентированных одноименными полюсами относительно полюсов подвижного постоянного магнита, и две намотанные на каркас включенные встречно катушки индуктивности.A known inductive vibration sensor (Utility Model Patent RU No. 162517, IPC G01H 11/02, 2016), comprising a housing made of magnetically soft material with a lid with an insulating frame located inside it, a movable permanent annular magnet mounted on a sliding fit on inside the frame, a rod of non-magnetic material with a magnetic suspension, made in the form of two coaxially mounted fixed ring magnets located at the ends of the insulation frame and oriented by the same poles It consists of poles of a movable permanent magnet, and two inductance coils that are wound on the frame and are connected in the opposite direction.

Недостатком рассматриваемого устройства является низкая чувствительность и быстродействие измерений.The disadvantage of this device is the low sensitivity and speed of measurements.

Известно устройство для измерения вибраций (Патент на полезную модель RU №184838, МПК G01H 11/02, 2018 г.), содержащее корпус с крышкой, подвижный кольцевой постоянный магнит с магнитным подвесом, выполненным в виде двух соосно установленных кольцевых магнитов, ориентированных одноименными полюсами относительно полюсов подвижного постоянного магнита, через которые проходит стержень, отличающееся тем, что на внешней поверхности немагнитопроводного корпуса установлена измерительная обмотка, при этом крышка, с неподвижно закрепленным в ней кольцевым постоянным магнитом, выполнена со сквозным отверстием, и на обращенных друг к другу поверхностях крышки, и корпуса выполнена резьба, а подвижный кольцевой постоянный магнит образует зазоры с корпусом и немагнитопроводным стержнем, заполненные магнитной жидкостью, при этом немагнитопроводный стержень выполнен полым и имеет хотя бы одно отверстие, расположенное между подвижным магнитом и магнитом, установленным в корпусе.A device for measuring vibrations is known (Utility Model Patent RU No. 184838, IPC G01H 11/02, 2018), comprising a housing with a cover, a movable ring permanent magnet with a magnetic suspension, made in the form of two coaxially mounted ring magnets oriented by the same poles relative to the poles of the movable permanent magnet through which the rod passes, characterized in that a measuring winding is installed on the outer surface of the non-magnetic casing, the lid with rings fixed in it a permanent magnet, is made with a through hole, and threads are made on the surfaces of the lid and the housing facing each other, and the movable annular permanent magnet forms gaps with the housing and the non-magnetic core filled with magnetic fluid, while the non-magnetic core is hollow and has at least one hole located between the movable magnet and the magnet mounted in the housing.

Недостатком рассматриваемого устройства является невозможность его дозаправки без проведения демонтажа, а также низкий диапазон настроек эксплуатационных параметров.The disadvantage of this device is the inability to refuel without dismantling, as well as the low range of settings for operational parameters.

Техническим результатом предлагаемого устройства является возможность проведения дозаправки устройства без его демонтажа с действующего оборудования.The technical result of the proposed device is the ability to refuel the device without dismantling it from existing equipment.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для измерения вибраций, содержащем цилиндрический немагнитный корпус с крышкой снабженной отверстием, установленной с возможностью осевого перемещения посредством резьбового соединения, подвижный кольцевой постоянный магнит с магнитным подвесом, выполненным в виде двух соосно установленных кольцевых магнитов, один из которых закреплен на крышке, ориентированных одноименными полюсами относительно полюсов подвижного кольцевого постоянного магнита, измерительную обмотку, магнитную жидкость в зазоре между подвижным кольцевым постоянным магнитом и корпусом, корпус снабжен основанием в форме диска с отверстием в центре, подвижный кольцевой постоянный магнит с магнитным подвесом размещены коаксиально на цилиндрической части корпуса, причем второй кольцевой магнит магнитного подвеса расположен на основании корпуса, а измерительная обмотка размещена в корпусе на немагнитопроводной катушке.The technical result is achieved in that in a device for measuring vibration containing a cylindrical non-magnetic body with a lid provided with an opening mounted for axial movement by means of a threaded connection, a movable ring permanent magnet with a magnetic suspension, made in the form of two coaxially mounted ring magnets, one of which fixed on the cover, oriented by the same poles relative to the poles of the movable annular permanent magnet, measuring winding, magnet liquid in the gap between the movable annular permanent magnet and the housing, the housing is provided with a disk-shaped base with a hole in the center, the movable annular permanent magnet with a magnetic suspension is placed coaxially on the cylindrical part of the housing, the second annular magnet of the magnetic suspension located on the base of the housing, and the measuring the winding is housed in a housing on a non-magnetic coil.

На чертеже представлено устройство для измерения вибраций.The drawing shows a device for measuring vibration.

Устройство для измерения вибраций содержит корпус из немагнитопроводного материала, состоящий из цилиндрической части 1 с основанием 2 в форме диска с отверстием в центре и крышкой 3 с отверстием 4. На внешней поверхности цилиндрической части 1 корпуса и внутренней цилиндрической поверхности крышки 3 выполнена резьба. Крышка 3 установлена на цилиндрической части 1 корпуса с возможностью осевого перемещения посредством резьбового соединения. Внутри цилиндрической части 1 корпуса расположена измерительная обмотка 5 на немагнитопроводной катушке 6. Подвижный кольцевой постоянный магнит 7 с магнитным подвесом размещены коаксиально на цилиндрической части 1 корпуса. Магнитный подвес выполнен в виде двух соосно установленных кольцевых магнитов, ориентированных одноименными полюсами относительно полюсов подвижного постоянного магнита 7. Первый кольцевой магнит 8 магнитного подвеса закреплен на крышке 3. Второй кольцевой магнит 9 магнитного подвеса расположен на основании 2 корпуса. Подвижный кольцевой постоянный магнит 7 является чувствительным элементом и образует зазор с цилиндрической частью 1 корпуса, заполненный магнитной жидкостью 10, которая удерживается в нем пондеромоторной силой.A device for measuring vibration includes a housing of non-magnetic material, consisting of a cylindrical part 1 with a base 2 in the form of a disk with a hole in the center and a cover 3 with a hole 4. A thread is made on the outer surface of the cylindrical part 1 of the body and the inner cylindrical surface of the cover 3. The cover 3 is mounted on the cylindrical part 1 of the housing with the possibility of axial movement by means of a threaded connection. Inside the cylindrical part 1 of the housing is a measuring winding 5 on a non-magnetic coil 6. A movable ring permanent magnet 7 with a magnetic suspension is placed coaxially on the cylindrical part 1 of the housing. The magnetic suspension is made in the form of two coaxially mounted ring magnets oriented by the same poles relative to the poles of the movable permanent magnet 7. The first ring magnet 8 of the magnetic suspension is mounted on the cover 3. The second ring magnet 9 of the magnetic suspension is located on the base 2 of the housing. The movable annular permanent magnet 7 is a sensitive element and forms a gap with the cylindrical part 1 of the housing, filled with magnetic fluid 10, which is held in it by ponderomotive force.

Работа устройства для измерения вибраций состоит в следующем.The operation of the device for measuring vibration is as follows.

Устройство для измерения вибраций крепят к диагностируемому оборудованию. При возникновении вибраций происходят колебания подвижного кольцевого постоянного магнита 7, который перемещается вдоль цилиндрической части 1 немагнитопроводного корпуса. В измерительной обмотке 5 наводится ЭДС, частота изменения которой пропорциональна частоте вибраций. Она обрабатывается электронным блоком и отражает параметры вибраций машин и механизмов. Силы отталкивания, создаваемые кольцевыми постоянными магнитами 8 и 9 магнитного подвеса, не допускают соприкосновения подвижного кольцевого постоянного магнита 7 с ними.A device for measuring vibration is attached to the diagnosed equipment. When vibrations occur, vibrations of the movable annular permanent magnet 7 occur, which moves along the cylindrical part 1 of the non-magnetic casing. An EMF is induced in the measuring winding 5, the frequency of change of which is proportional to the frequency of vibrations. It is processed by the electronic unit and reflects the vibration parameters of machines and mechanisms. The repulsive forces created by the annular permanent magnets 8 and 9 of the magnetic suspension do not allow the movable annular permanent magnet 7 to come into contact with them.

Регулирование чувствительности измерений при диагностике вибраций осуществляют за счет перемещения крышки 3 в осевом направлении изменяя расстояние между кольцевыми постоянными магнитами 8 и 9 магнитного подвеса. Это позволяет регулировать чувствительность и диапазон измеряемых вибраций. При уменьшении этого расстояния возрастают силы отталкивания, действующие на подвижный кольцевой постоянный магнит 7, снижается чувствительность измерений, а контролируемый диапазон частот переходит в низкочастотную область. При увеличении этого расстояния силы отталкивания, действующие на подвижный кольцевой постоянный магнит 7, уменьшаются, что приводит к повышению чувствительности измерений вибраций в области высоких частот.The regulation of the sensitivity of measurements in the diagnosis of vibration is carried out by moving the cover 3 in the axial direction by changing the distance between the ring permanent magnets 8 and 9 of the magnetic suspension. This allows you to adjust the sensitivity and range of measured vibrations. With a decrease in this distance, the repulsive forces acting on the movable annular permanent magnet 7 increase, the measurement sensitivity decreases, and the controlled frequency range goes into the low-frequency region. With an increase in this distance, the repulsive forces acting on the movable annular permanent magnet 7 decrease, which leads to an increase in the sensitivity of vibration measurements in the high-frequency region.

Кроме этого, регулирование эксплуатационных параметров устройства может быть достигнуто за счет замены подвижного кольцевого магнита 7 (чувствительного элемента), магнитом с другими магнитными характеристиками.In addition, the regulation of the operational parameters of the device can be achieved by replacing the movable ring magnet 7 (sensing element), a magnet with other magnetic characteristics.

Магнитная жидкость 10 заправлена в зазор, образованный подвижным кольцевым постоянным магнитом 7 и цилиндрической частью 1 корпуса и обеспечивает его удержание без касания поверхностей подвижного кольцевого постоянного магнита 7 и корпуса. При этом подвижный кольцевой постоянный магнит 7 может перемещаться, вдоль оси цилиндрической части 1 немагнитопроводного корпуса с минимальной величиной трения, что повышает чувствительность измерений при вибрации оборудования.The magnetic fluid 10 is filled into the gap formed by the movable annular permanent magnet 7 and the cylindrical part 1 of the housing and ensures its retention without touching the surfaces of the movable annular permanent magnet 7 and the housing. In this case, the movable annular permanent magnet 7 can move along the axis of the cylindrical part 1 of the non-magnetic casing with a minimum amount of friction, which increases the sensitivity of the measurements during vibration of the equipment.

Размещение подвижного кольцевого постоянного магнита 7 с магнитным подвесом коаксиально на снаружи цилиндрической части 1 корпуса позволяет избежать перепада давлений и обеспечивает возможность дозаправки и перезаправки устройства без его разборки и демонтажа с действующего оборудования.Placing a movable annular permanent magnet 7 with a magnetic suspension coaxially on the outside of the cylindrical part 1 of the housing avoids a pressure differential and provides the possibility of refueling and refueling the device without disassembling and dismounting it from existing equipment.

Предлагаемую конструкцию целесообразно использовать для диагностики и измерения уровня вибраций технических объектов, в частности агрегатов атомных, тепловых и гидроэлектростанций, железнодорожного полотна, мостов, авиационных двигателей.It is advisable to use the proposed design for diagnosing and measuring the vibration level of technical objects, in particular, units of atomic, thermal and hydroelectric power stations, railway tracks, bridges, aircraft engines.

Claims

A device for measuring vibration, comprising a cylindrical non-magnetic body with a lid equipped with an opening mounted for axial movement by means of a threaded connection, a movable annular permanent magnet with a magnetic suspension, made in the form of two coaxially mounted annular magnets, one of which is mounted on the lid oriented by the same name poles relative to the poles of the movable annular permanent magnet, measuring winding, magnetic fluid in the gap between the movable ring a permanent magnet and a housing, characterized in that the housing is provided with a base in the form of a disk with a hole in the center, a movable ring permanent magnet with a magnetic suspension is placed coaxially on the cylindrical part of the housing, the second ring magnet of the magnetic suspension is located on the base of the housing, and the measuring winding is placed in a housing on a non-magnetic coil.