SU1226068A1 - Вибродатчик - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и позвол ет повысить точность измерений параметров вибраций (амплитуды и частоты) путем линеаризации упругих сил подвеса магнитного инерционного элемента вибродатчика , содержащего также неподвижную магнитную систему с закрепленными на поверхност х полюсов ее магнитов магниторезисторами. Магнитный ;инерционный элемент вибродатчика выполнен в виде осесимметричной геометрической фигуры, состо 15ей из нескольких жестко соединенных между собой пр моугольных секций, и обращен своими полюсами к полюсам противоположной пол рности неподвижной магнитной системы. Плоские пружины обеспечивают устойчивость магнитного инерционного элемента в поперечном направлении . Размеры секций инерционного магнитного элемента и их количество выбираютс  расчетным путем, причем число секционных участков и их ширина выбираютс  с учетом максимально возможной амплитуды перемещений инерционного элемента, а также требуемой точности получени  формы характеристики упругой силы подвеса. При перемещении инерционного элемента одни магниторезисторы получают приращение сопротивлени  одного знака пропорционально амплитуде перемещени , а другие - приращение сопротивлени  другого знака той же величины. Колебательные движени  инерционного элемента вызывают перераспределение потоков магнитной индукции в зазоре, которое преобразуетс  магниторезисторами в электрической сигнал. 2 ил.

Description

1 1

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  амплитуды и частоты вибраций- механизмов и машин,

Целью изобретени   вл етс  повьше ние точности измерени  вибраций путем линеаризации упругих сил подвеса инерционного элемента вибродатчика.

На фиг, представлен вибродатчик, общий вид; на фиг,2 - характеристика упругой силы Fjj подвеса в зависимости от амплитуды виброперемещени  инерционного элемента вибродатчика по оси Y,

Вибродатчик содержит корпус 1 и укрепленную на нем неподвижную двухполюсную магнитную систему, выполненную в виде магнитопровода 2 и двух посто нных магнитов 3 и 4, Инерционным элементом 5 вибродатчика  вл етс  посто нный магнит, выполненный в виде осесимметричной относительно полюсов неподвижной магнитной системы геометрической фигуры, состо щей из нескольких жестко соединенных между собой пр моугольных « секций. Инерционньпй элемент 5 закреплен на плоских упругих пружинах 6 и 7 в зазоре между посто нными магнитами 3 и 4 и обращен своими полюсами к полюсам противоположной пол рности неподвижной магнитной системы . Пружины 6 и 7 закреплены на маг- нитопроводе 2 вибродатчика. На полюсах магнитов 3 и 4 укреплены магни- торезисторы 8, Ось Y  вл етс  измерительной осью вибродатчика.

Вибродатчик работает следук цим образом.

Магнитный инерционный элемент 5, подвешенный на плоских пружинах 6 и 7, перемещаетс  под действием вибраций в зазоре между полюсами посто нных магнитов 3 и 4, закрепленных на корпусе 1, устанавливаемом в процессе контрол  на контролируемом объекте (не показан), Поверхности полюсов магнитов 3 и 4 неподвижной магнитной системы и магнитного инерционного элемента 5 плоскопараллельны , и их магнитные потоки совпадают по направлению, что обеспечивает рав номерное распределение индукции а зазоре между полюсами. При перемещении инерционного элемента под действием вибраций его магнитное поле и магнитное поле неподвижной магнитной системы взаимодействуют друг с дру26068 ,

гом, создава  при этом силу F , котора  стремитс  возвратить магнитный инерционный элемент 5 в нейтральное положение. Сила F пропорциональна 5 ппощади полюса магнитного инерционного элемента, выдвинутой возмущающим воздействием за пределы полюсов магнитов 3 и 4 неподвижной магнитной системы. Это позвол ет, подбира  фор10 му полюсов магнитного инерционного элемента, формировать требуемую, например линейную, характеристику жесткости его подвеса,

Дп  этого полюсам магнитного инер15 ционнрго элемента 5 придают форму осесимметричной относительно полюсов неподвижной магнитной системы фигуры, состо щей из пр моугольных секций, Размеры секций и их количество выби20 раютс  расчетным путем, причем число секционных участков и ширина участка b завис т от максимально возможной амплитуды перемещени  магнитного инерционного элемента, а также от

25 требуемой точности получени  формы характеристики упругой силы 7 подвеса. Чем выше жесткость подвеса, тем меньше максимальна  амплитуда перемещени  инерционного элемента и,

30 следовательно, необходимо уменьшать ширину его пр моугольных секций по сравнению, например, с подвесом, обладающим малой жесткостью.

Упруга  сила подвеса инерционного

, элемента датчика зависит от перемещени  (фиг,2), Ь- ширина участков, на которые развиваетс  желаема  характеристика упругой силы подвеса от перемещени  инерционного элемента, Шири Q на участка Ь определ ет ширину секций О инерционного элемента по оси Y,

Плоские пружины 6 и 7 обеспечивают устойчивость магнитного инерционного элемента в поперечном нап45 равлении. Их толщина выбираетс  минимально возможной, .

Магниторезисторы 8 установлены на полюсных поверхност х магнитов 3 и 4 неподвижной магнитной системы таким

50 образом, что половина поверхности

ка сдого из них находитс  в поле, создаваемом секцией магнитного инерционного элемента 5. При перемещении инерционного элемента одни магниторе55 зисторы получают приращение сопротивлени  одиого знака пропорционально амплитуде перемещени , а другие - приращение сопротивлени  другого знака ТОЙ же величины. Таким образом, колебательное движение магнитного инерционного элемента 5 вызывает перераспределение потоков магнитной индукции в зазоре, которое преобразуетс  магниторезисторами 8 в электрический сигнал. Магниторезисторы включаютс  в измерительную схему, например мостовую (не показана).

Наличие в вибродатчике сек1Д1онно- го магнитного инерционного элемента из магнитожесткого материала, перемещающегос  между пр моугольными полю- сами неподвижной магнитной системы, с полюсами в виде симметричной геометрической фигуры позвол ет формировать требуемую, например линейную, характеристику упругой силы. Кроме того, улучшаютс  упругие свойства подвеса, вследствие чего повьшаетс  точность вибродатчика.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Вибродатчик, содержащий корпус, -. неподвижную двухполюсную магнитную

   систему, упругоподвешенный между ее полюсами двухполюсный м агнитный инерционный элемент, поверхности полюсов неподвижной магнитной системы и магнитного инерционного элемента

   НПОскопараллельны, отличающийс  тем, что, с целью повьше- ни  точности измерени  вибраций путем линеаризации упругих сил подвеса , магнитный инерционный элемент

   выполнен в виде осесимметричной от- носительно полюсов неподвижной магнитной системы геометрической фигуры, состо щей из нескольких жестко соединенных между собой пр моугольных

   секций, и обращен своими полюсами к полюсам противоположной пол рности неподвижной магнитной системы.

   Фиг.1

   yj

   f Hz

   %

   Редактор О.Юрковецка 

   Составитель Т.Бычкова Техред И.Попович

   Заказ 2IП/29 Тираж 507Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-полиграфическое пр1едпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

   X

   2l

   X

   в 28 38

   Фиг. г

   Корректор А.Ференц