SU1136027A1 - Преобразователь вибраций - Google Patents

Abstract

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВИБРАВДЙ, содержащий Ф-образны14 магнитопровод G боковшли ветв ми и центральным стержнем, выполненным, в виде шарнирно закрепленного в-вершине инерционного сектора и концентрически сопр женной с ним неподвижной части, и размещенные на боковых -ветв х маг- нитопровода две последовательновстречно соединенные, обмотки, о т личающийс  тем; что, с целью обеспечени  возможности контрол  одновременно, действующих линейных и угловых вибрационных ускорений , он снабжен балластным- элементом , установленным на продольной оси инерционного сектора с возможностью регулировки его положени , и посто нным магнитом, размещенным в теле централь,ного стержн  магнитопровода и ориентированным вдоль его продольной оси симметрии, неподвижна  часть ig центрального стержн  выполнена с продольным диамагнитныь зазором в . центре, а длина дуги неподвижной части равна длине дуги сектора. М Ю

Description

Изобретение относитс  к измерите ной технике и может быть использова но дл  контрол  вибрационных ускоре ний объектов, полвергающихс  одновременному воздействию линейных и угловых (крутильных) виброколебаний Известен преобразователь вибраций , содержащий стаканообразный маг нитопровод, размещенный в его теле посто нный магнит, шарнирно закрепленный в центре верхнего основани  магнитопровода ферромагнитный инерционный элемент ма тникового типа и размещенный на нижнем основании индуктивный чувствительный элемент ll . Недостатком преобразовател   вл  етс  низка  чувствительность, обусловленна  малым изменением магнит ного потока через индуктивный элеме при его перемещении относительно инерционного элемента. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому  вл етс  пре образователь вибраций, содержащий Ф-образный магнитопровод с боковыми .ветв ми и центральным стеркне.м, выполненным в виде шарнирно закрепленного в вершине инерционного сектора и концентрически сопр женно с ним неподвижной части, и размещенные на боковых ветв х магнитопровода две последовательно-встречно соединенные обмотки 2 . Недостаток известного преобразовател  вибраций заключаетс  в невозможности контрол  одновременно действующих линейных и угловых вибр ционных ускорений, что обусловлено нерегулируемым характером его частотной характеристики и отсутствием упругой св зи сектора с магнитопроводом . Цель изобретени  - обеспечение возможности контрол  одновременно действ пощих линейных и угловых вибрационных ускорений. Поставленна  цель достигаетс  тем, что преобразователь вибраций, содержащий Ф-образный магнитопровод с боковыми ветв ми и центральным стержнем,.выполненным в виде шарнира , закрепленного в вершине инерцион ного сектора и концентрически сопр женной с ним неподвижной части, и размещенные на боковых ветв х магнитопровода две последовательно-встреч но соединенные обмотки, снабжен балластным элементом, установленным на продольной оси инерционного сектора с возможностью регулировки его положени , и посто нным магнитом , размещенным в теле центрального стержн  магнитопровода и ориентированным вдоль его продольной оси симметрии, неподвижна  часть центрального стержн  выполнена с продольным диамагнитным зазором в центре , а длина дуги неподвижной части равна длине дуги сектора. На фиг.1 показана конструктивна  схема преобразовател  вибраций, на фиг.2 - вариант его выполнени , Преобразователь содержит Ф-образный магнитопровод 1 из магнитом гкого материала, включающий боковые ветви 2 и центральный стержень 3. В верхней части Центрального стержн  3 размещен шарнир 4, например, в виде шарикового подшипника, или, как показано на фиг,2, в виде подшипника скольжени . На подвижной обойме подшипника закреплен вернииной. инерционный сектор 5,  вл ющийс  средней частью центрального стержн  3 магнитопровода i и выполн ющий функции ма тника. Инерционный сектор 5 концентрически сопр жен с нижней неподвижной частью центрального стержн  3, образованный торцами боковых ветвей . 2 магнитопровода i. Среднюю подвижную часть (инерционный сектор 5} и нижнюю(Неподвижную часть стержн  3 раздел ет дугообразный воздух ный зазор 6. Длины дуг этих противолежащих частей стержн  3 выбраны равными.- Нижнюю неподвижную часть стержн  3. раздел ет по центру продольный диамагнитный зазор 7. Вдоль продольной оси инерционного сектора 5 выполнена радиальна  прорезь 8, в которой установлен с возможностью перемещени  по ее длине балластный элемент 9. В теле центрального стержн  3, в его неподвижной части (фиг.1) или в его средней подвижной части - инерционном секторе 5 (фиг.2) размещен посто нный магнит 10. В случае, когда магнит 10 размещен в нижней части стержн  3, он выполн етс  из двух одинаковых частей, размещаемых по разные стороны от диамагнитного зазора 7. В случае, когда магнит размещен в средней части стержн  3 (фиг,2), он выполн етс  в виде конструктивно совмещенного с инерционным сектором 5 намагниченного вдоль его продольной оси элемента из магнитожесткого материала (например, из сплава Альнико). В обоих случа х ось магнитной симметрии магнита 10 параллельна продольной оси стержн  3. На боковых ветв х 2маг итопровода 1 размещены обмотки 11, подключенные последовательно-встречно к выходу 12 преобразовател . В нижней части боковых ветвей 2 магнитопровода 1 размещены амортизирующие ограничители13 перемещений сектора 5. При проведении измерений магнитопровод 1 преобразовател  закрепл етс  на контролируемом объекте, со вершающем вибрационные колебани  (линейные или угловые) в плоскости, ортогональной продольной оси симметрии преобразовател .

. Преобразователь работает следующим образом.

В исходном положении при отсутствии вибраций инерционный сектор 5, вследствие действи  силы прит жени  магнита 10, находитс  в нейтральном положении, при котором его продольна  ось симметрии совпадает с осью магнитной симметрии магнита.

При перемещении магнитопровода 1 под воздействием контролируемых внброколебаний инерционный сектор 5, обладающий, вследствие.шарнирного соединени  с магнитопроводом свободной движени  в плоскости виброколебаний , перемещаетс  вслед за магнитопроводом 1 с запаздыв 1нием. Такое перемещение сектора 5 происходит под воздействием силы прит жени  магнита 10, стрем щейс  вернуть в совмещенное положение оси магнитной и геометрической симметрии преобразовател , так как зто положение  вл етс  положением устойчивого равновеси  инерционного сектора 5.

Зсшаздывание в перемещении сектора 5, обусловленное его инерционными свойствгиш, означает наличие

ненулевой разности мгновенных скоростей сектора 5 относительно маг- .нита 10, котора  пропорциональна действующему на объект контрол  вибрационному ускорению. Вследствие взаимного перемещени  сектора 5 и магнита 10 и обусловленной им модул ции величины магнитного потока в боковых ветв х 2 магнитопровода 1 в обмотках 11 индуктируетс  ЭДС, ам плитуда и форма которой однозначно св зана с амплитудой и формой действующих на объект контрол  вибрационных ускорений. Так как пресэбразователь обладает электромагнитной симметрией, обусловленной его дифференциальной конструкцией, его характеристика преобразовани  близка к линейной. Это позвол ет использовать его дл  контрол  одновременно действующих вибрационных ускорений широкого частотного спектра, в том числе линейных и угловых. Путем регулировки положени  центра массы инерционного сектора 5 с помощью балластного элемента 9 резонансна  частота преобразовател  выбираетс  в соответствии с частотным диапазоном тех компонент виброколебаний объекта, которые подлежат контролю. Этим обеспечиваетс  селективность контрол  вибрационных ускорений разного вида.

Claims (1)

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВИБРАПИЙ, содержащий Ф-образный магнитопровод с боковыми ветвями и центральным •стержнем, выполненным, в виде шарнир'но закрепленного в-вершине инерционного сектора и концентрически сопряженной с ним неподвижной части, и размещенные на боковых ветвях магнитопровода две последовательновстречно соединенные, обмотки, отличающийся тем; что, с целью обеспечения возможности контроля одновременно, действующих линейных и угловых вибрационных ускорений, он снабжен балластным- элементом, установленным на продольной оси инерционного сектора с возможностью регулировки его положения, и постоянным магнитом, размещенным в теле центрального стержня магнитопровода и ориентированным вдоль его продоль- _с ной оси симметрии, неподвижная часть <g центрального стержня выполнена с продольным диамагнитным зазором в г центре, а длина дуги неподвижной части равна длине дуги сектора. ζ