SU1272124A1 - Vibration displacement transducer - Google Patents

Vibration displacement transducer Download PDF

Info

Publication number
SU1272124A1
SU1272124A1 SU853915712A SU3915712A SU1272124A1 SU 1272124 A1 SU1272124 A1 SU 1272124A1 SU 853915712 A SU853915712 A SU 853915712A SU 3915712 A SU3915712 A SU 3915712A SU 1272124 A1 SU1272124 A1 SU 1272124A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
sensor
magnetic
inertial element
gap
magnetic suspension
Prior art date
Application number
SU853915712A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Алексеевич Нартов
Петр Васильевич Путенихин
Карл Акакиевич Хапава
Анатолий Терентьевич Парфенов
Григорий Ильич Шульман
Original Assignee
Центральный Научно-Исследовательский Институт Бытового Обслуживания Населения
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Центральный Научно-Исследовательский Институт Бытового Обслуживания Населения filed Critical Центральный Научно-Исследовательский Институт Бытового Обслуживания Населения
Priority to SU853915712A priority Critical patent/SU1272124A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1272124A1 publication Critical patent/SU1272124A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и предназначено дл  измерени  амплитуд механических виброперемещений. Оно позвол ет снизить динамическую жесткость магнитного подвеса инерционного элемента датчика виброперемещений и увеличить длину силовой характеристики, . что обеспечивает расширение амплитудно-частотного диапазона измер емых виброперемещений. Вибродатчик содержит магнитньй подвес с полюсными наконечниками, один из которых имеет профилированный скос, направл ющую диамагнитную втулку и шарик - инерционный элемент, расположенный в зазоре полюсных наконечников. Скос образует равномерно увеличивающийс  зазор полюсных наконечников, в результате чего снижаетс  динамическа  жесткость магнитного подвеса. Полоi жение шарика контролируетс  магнитодиодом , расположенным в зазоре по (Л люсных наконечников и измен ющим свою проводимость в зависимости от рассто нии инерционного.элемента датчика до него. 2 ил. 1С to N3 4The invention relates to a measurement technique and is intended to measure the amplitudes of mechanical vibration displacements. It allows to reduce the dynamic rigidity of the magnetic suspension of the inertial element of the vibration displacement sensor and increase the length of the power characteristic,. which ensures the expansion of the amplitude-frequency range of the measured vibration displacements. The vibration sensor contains a magnetic suspension with pole tips, one of which has a shaped bevel that guides the diamagnetic sleeve and the ball — an inertial element located in the gap of the pole tips. The bevel forms a uniformly increasing gap of the pole pieces, as a result of which the dynamic stiffness of the magnetic suspension is reduced. The position of the ball is controlled by a magnetic diode located in the gap along (Lusc tips) and changing its conductivity depending on the distance of the inertial sensor element to it. 2 or 1C to N3 4

Description

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения значительных по амплитуде низкочастотных вибраций, происходящих в вертикальной плоскости.The invention relates to measuring equipment and is intended to measure significant amplitude of low-frequency vibrations occurring in a vertical plane.

Цель изобретения - расширение амплитудного и частотного диапазона измеряемых вибраций путем снижения жесткости магнитного подвеса инерционного элемента датчика виброперемещений..The purpose of the invention is the expansion of the amplitude and frequency range of the measured vibrations by reducing the stiffness of the magnetic suspension of the inertial element of the vibration displacement sensor ..

На фиг. 1 представлен датчик виброперемещений, вертикальный разрез,' на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.In FIG. 1 shows a vibration displacement sensor, a vertical section, 'in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1.

Датчик виброперемещений содержит корпус 1 и установленный в нем постоянный магнит 2 с двумя полюсными наконечниками 3 и 4. Поверхность одного из полюсных наконечников, например 4, выполнена профилированной в виде скоса 5. В зазоре между полюсными наконечниками 3 и 4 вертикально расположена диамагнитная втулка 6, внутри которой размещен ферромагнитный сферический инерционный элемент 7. На одном конце втулки 6, соосно с ней, в корпусе 1 установлен калибровочный упор 8, а на магните 2 установлен магнитный шунт 9 с регулировочным винтом 10.The vibration displacement sensor comprises a housing 1 and a permanent magnet 2 installed in it with two pole pieces 3 and 4. The surface of one of the pole pieces, for example 4, is shaped as a bevel 5. In the gap between the pole pieces 3 and 4, a diamagnetic sleeve 6 is vertically located inside of which there is a ferromagnetic spherical inertial element 7. At one end of the sleeve 6, coaxially with it, a calibration stop 8 is installed in the housing 1, and a magnetic shunt 9 with an adjusting screw 10 is installed on magnet 2.

В зазоре между полюсными наконечниками 3 и 4, например, между втулкой 6 и полюсным наконечником 4 размещены два магнитодиода 11 и 12, один из которых (например, 11) расположен на уровне нейтрального положения инерционного элемента 7, а другой (12) - со смещением относи-ч тельно этого нейтрального положения на величину, равную максимальной, предварительно заданной амплитуде измеряемых вибраций.In the gap between the pole pieces 3 and 4, for example, between the sleeve 6 and the pole piece 4, two magnetodiodes 11 and 12 are placed, one of which (for example, 11) is located at the neutral position of the inertial element 7, and the other (12) is offset relative to this neutral position by an amount equal to the maximum, predetermined amplitude of the measured vibrations.

Датчик виброперемещений работает следующим образом.The vibration displacement sensor operates as follows.

Корпус 1 жестко крепится на контролируемом объекте, после чего производится настройка и калибровка датчика. Настройка датчика осуществляется установкой инерционного элемента 7 в нейтральное положение, в котором сигнал, снимаемый с магнитодиода 11, должен быть максимальным. Регулировка положения инерционного элемента 7 вдоль вертикальной оси датчика осуществляется изменением положения магнитного шунта 9 с помощью регулировочного винта 10. Калибровка вибродатчика производится поворотом его на 180° вокруг горизонтальной оси. При этом.инерционный элемент 7 располагается на калибровочном упоре 8, что равнозначно его отклонению от нейтрального положения на калиброванную величину, задаваемую упором 8. В этом положении датчика изменяется проводимость магнитодиода 12, смещенного относительно нейтрального положения инерционного элемента 7. По его сигналу определяют показания индикатора внешнего измерительного устройства (не показан), т.е. осуществляют калибровку датчика.Case 1 is rigidly mounted on a controlled object, after which the sensor is set up and calibrated. The sensor is configured by setting the inertial element 7 to the neutral position, in which the signal recorded from the magnetodiode 11 should be maximum. The position of the inertial element 7 along the vertical axis of the sensor is adjusted by changing the position of the magnetic shunt 9 using the adjustment screw 10. The vibration sensor is calibrated by rotating it 180 ° around the horizontal axis. In this case, the inertial element 7 is located on the calibration stop 8, which is equivalent to its deviation from the neutral position by the calibrated value set by the stop 8. In this position of the sensor, the conductivity of the magnetodiode 12 is shifted relative to the neutral position of the inertial element 7. The indicator readings are determined by its signal external measuring device (not shown), i.e. calibrate the sensor.

При возникновении вибраций корпус 1 датчика совершает колебания в вертикальной плоскости, его инерционный элемент при этом перекатывается по направляющей втулке 6. Смещение инерционного элемента 7 относительно магнитодиода 12 приводит к появлению на выходе датчика сигнала, пропорционального амплитуде переменяя элемента 7. Плавно увеличивающийся по вертикали вниз зазор между полюсными наконечниками 3 и 4, благодаря профилированию последнего, обуславливает наличие на силовой характеристике магнитного подвеса (пружины) участка с меньшей крутизной по сравнению с магнитным подвесом, в котором зазор имеет постоянную величину. Если поверхность полюсного наконечника 4 имеет профиль в виде гиперболы, силовая характеристика магнитного подвеса максимально приближается к прямолинейной.When vibrations occur, the sensor housing 1 oscillates in the vertical plane, its inertial element rolls along the guide sleeve 6. The displacement of the inertial element 7 relative to the magnetodiode 12 leads to the appearance of a signal proportional to the amplitude of the element changing the element 7. The gap smoothly increasing vertically downwards between the pole pieces 3 and 4, due to the profiling of the latter, determines the presence on the power characteristic of the magnetic suspension (spring) of a section with a smaller routine compared to a magnetic suspension, in which the gap has a constant value. If the surface of the pole piece 4 has a profile in the form of a hyperbola, the power characteristic of the magnetic suspension is as close to straight as possible.

Малая жесткость системы магнитного подвеса инерционного элемента, выполненная указанным образом, позволяет получить низкую резонансную частоту собственных колебаний датчика, что расширяет частотный диапазон измеряемых виброперемещений в сторону низких частот, а увеличение линейных размеров полюсных наконечников вдоль измерительной (вертикальной) оси расширяет амплитудный диапазон измеряемых виброперемещений·The low stiffness of the inertial element’s magnetic suspension system, made in this way, allows to obtain a low resonant frequency of the sensor’s natural vibrations, which extends the frequency range of the measured vibrations to low frequencies, and an increase in the linear dimensions of the pole pieces along the measuring (vertical) axis extends the amplitude range of the measured vibrations ·

Claims (1)

Изобретение относитс  к измерительной технике и предназначено дл  измерени  значительных по амплитуде низкочастотных вибраций, происход щих в вертикальной плоскос7и. Цель изобретени  - расширение амплитудного и частотного диапазона измер емых вибраций путем снижени  жесткости магнитного подвеса инерционного элемента датчика виброперемещений .. На фиг. 1 представлен датчик виб роперемещений, вертикальный разрез, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Датчик виброперемещений содержит корпус 1 и установленный в нем пост  нньй магнит 2 с двум  полюсными наконечниками 3 и 4. Поверхность од ного из полюсных наконечников, н:апр мер 4, выполнена профилированной в виде скоса 5. В зазоре между полюсными наконечниками 3 и 4 вертикально расположена диамагнитна  втулка 6, внутри которой размещен ферромагнитньш сферический инерилон ный элемент 7. На одном конце втулки 6, соосно с ней, в корпусе 1 установлен калибровочный упор 8, а на магните 2 установлен магнитный шунт 9 с регулировочным винтом 10. В зазоре между полюсными наконеч никами 3 и 4, например, между втулкой 6 и полюсным наконечником 4 раз мещены два магнитодиода 11 и 125 один из которых (например, 11) расп ложен на уровне нейтрального положени  инерционного элемента 7, а другой (12) - со смещением относительно этого нейтрального положени  на величину, равную максимальной, предварительно заданной амплитуде Измер емых вибраций. Датчик виброперемещений работает следующим образом. Корпус 1 жестко крепитс  на конт ролируемом объекте, после чего производитс  настройка и калибровка да чика. Настройка датчика осуществл етс  установкой инерционного элемен та 7 в нейтральное положение, в котором сигнал, снимаемой с магиитодиода 11, должен быть максимальным. Регулировка положени  инерционного элемента 7 вдоль вертикальной оси датчика осуществл етс  изменением положени  магнитного шунта 9 с помощью регулировочного винта 10. Калибровка вибродатчика производитс  4 поворотом его на IttU вокруг горизонтальной оси. При этом.инерционный элемент 7 располагаетс  на калибровочном упоре 8, что равнозначно его отклонению от нейтрального положени  на калиброванную величину, задаваемую упором 8. В этом положении датчика измен етс  проводимость магнитодиода 12, смещенного относительно нейтрального положени  инерционного элемента 1, По его сигналу определ ют показани  инДикатора внешнего измерительного устройства (не показан), т.е. осуществл ют калибровку датчика. При возникновении вибраций корпус 1 датчика совершает колебани  в вертикальной плоскости, его инерционный элемент при этом перекатываетс  по направл ющей втулке 6. Смещение инерционного элемента 7 относительно магнитодиода 12 приводит к по влению на выходе датчика сигнала, пропорционального амплитуде переменил элемента 7. Плавно увеличивающийс  по вертикали вниз зазор между полюсными наконечниками 3 и 4, благодар  профилированию последнего, обуславливает наличие на силовой характеристике магнитного подвеса (пружины ) участка с меньшей крутизной по сравнению с магнитным подвесом, в котором зазор имеет посто нную величину . Если поверхность полюсного наконечника 4 имеет профиль в виде гиперболы, силова  характеристика магнитного подвеса максимально приближаетс  к пр молинейной. Мала  жесткость системы магнитного подвеса инерционного элемента, выполненна  указанным образом, позвол ет получить низкую резонансную частоту собственных колебаний датчика, что расшир ет частотный диапазон измер емых виброперемещений в сторону низких частот, а увеличение линейных размеров полюсных наконечников вдоль измерительной (вертикальной ) оси расшир ет амплитудный диапазон измер емых виброперемещений. Формула изобретени  . Датчик виброперемещений, содержащий корпус, размещенные в нем магнитный подвес, выполненный в виде посто нного магнита с двум  полюсными наконечниками, диамагнитную втул3 ку и ферромагнитный сферический инерционный элемент, установленные в зазоре между наконечниками, и маг ниточувствительный элемент дл  контрол  положени  инерционного элемента, отличающийс  тем, что, с целью расширени  амплитудного и частотного диапазона путем снижени  жесткости магнитного подвеса, он снабжен калибровочным упором, установленньм по оси диамаг нитной втулки, и магнитным шунтом. 244 размещенным с возможностью регулировани  его положени  относительно полюсов посто нного магнита, поверхность одного из полюсных наконечников , обращенна  в зазор, выполнена профилированной, а магниточувствительный элемент выполнен в виде двух магнитодиодов, один из которых расположен на уровне нейтрального положени  инерционного элемента, а другой - со смещением относительно этого положени .The invention relates to a measurement technique and is intended to measure low-frequency vibrations of considerable amplitude occurring in a vertical plane. The purpose of the invention is to expand the amplitude and frequency range of the measured vibrations by reducing the rigidity of the magnetic suspension of the inertial element of the vibration displacement sensor. FIG. 1 shows a vibration displacement sensor, vertical section, FIG. 2 shows section A-A in FIG. 1. The vibration displacement sensor includes a housing 1 and a post magnet 2 mounted therein with two pole tips 3 and 4. The surface of one of the pole tips, n: apr 4, is made shaped like a bevel 5. In the gap between the pole tips 3 and 4 vertically there is a diamagnetic sleeve 6, inside of which is placed a ferromagnetic spherical inerone element 7. At one end of sleeve 6, coaxially with it, a calibration stop 8 is installed in the housing 1, and a magnetic shunt 9 is installed on the magnet 2 with an adjusting screw 10. In the gap e between pole tips 3 and 4, for example, between sleeve 6 and pole tip 4, two magnetic diodes 11 and 125 are placed, one of which (for example, 11) is located at the neutral position of the inertial element 7, and the other (12) is offset from this neutral position by an amount equal to the maximum, predetermined amplitude of the measured vibrations. Sensor vibration displacement works as follows. The housing 1 is rigidly fixed on the object to be monitored, after which the adjustment and calibration of the sensor is performed. The sensor is adjusted by setting the inertial element 7 to the neutral position, in which the signal taken from magitodiode 11 should be maximized. The adjustment of the position of the inertia element 7 along the vertical axis of the sensor is carried out by changing the position of the magnetic shunt 9 with the help of an adjusting screw 10. The vibration sensor is calibrated 4 times by turning it on IttU around the horizontal axis. In this case, the inertial element 7 is located on the calibration stop 8, which is equivalent to its deviation from the neutral position by a calibrated value specified by the stop 8. In this position of the sensor, the conductivity of the magnetic diode 12 shifted relative to the neutral position of the inertial element 1 changes. indications of the indicator of an external measuring device (not shown), i.e. calibrate the sensor. When vibrations occur, the sensor body 1 oscillates in a vertical plane, while its inertial element rolls along the guide sleeve 6. The displacement of the inertial element 7 relative to the magnetic diode 12 causes a signal at the sensor output proportional to the amplitude of the element 7 to rotate. Gradually increasing vertically down the gap between the pole tips 3 and 4, due to the profiling of the latter, determines the presence on the power characteristic of the magnetic suspension (spring) of the section with its steepness compared with a magnetic suspension, in which the gap has a constant value. If the surface of the pole tip 4 has a profile in the form of a hyperbola, the force characteristic of the magnetic suspension as close as possible to the linear one. The low rigidity of the magnetic suspension system of the inertial element, made in this way, allows to obtain a low resonant natural frequency of the sensor, which expands the frequency range of the measured vibration displacements towards the low frequencies, and increasing the linear dimensions of the pole pieces along the measuring (vertical) axis expands the amplitude range of measured vibration displacement. Claims. A vibration displacement sensor, comprising a housing, a magnetic suspension housed therein, made in the form of a permanent magnet with two pole tips, a diamagnetic sleeve and a ferromagnetic spherical inertia element installed in the gap between the tips, and a magnetic sensitive element for controlling the position of the inertial element, distinguished by that, in order to expand the amplitude and frequency range by reducing the rigidity of the magnetic suspension, it is equipped with a calibration stop, set along the diamagnetic axis second sleeve, and magnetic shunt. 244 placed with the possibility of adjusting its position relative to the poles of the permanent magnet, the surface of one of the pole pieces facing the gap is shaped, and the magnetically sensitive element is made in the form of two magnetic diodes, one of which is located at the level of the neutral position of the inertial element, and the other with offset relative to this position. Фиг.11 Фиг. 2FIG. 2
SU853915712A 1985-06-21 1985-06-21 Vibration displacement transducer SU1272124A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853915712A SU1272124A1 (en) 1985-06-21 1985-06-21 Vibration displacement transducer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853915712A SU1272124A1 (en) 1985-06-21 1985-06-21 Vibration displacement transducer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1272124A1 true SU1272124A1 (en) 1986-11-23

Family

ID=21184408

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853915712A SU1272124A1 (en) 1985-06-21 1985-06-21 Vibration displacement transducer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1272124A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1021950. кл. G 01 Н 11/02, 1983. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4314202A (en) Flexural vibration sensor with magnetic field generating and sensing
US4439728A (en) Motion sensor utilizing eddy currents
JP6705914B2 (en) Athermal hang mass accelerometer with reduced sensitivity to longitudinal temperature gradients
US6032533A (en) Absolute amplitude sensor device
US7565748B2 (en) Portable digital horizontal inclinometer
SU1272124A1 (en) Vibration displacement transducer
US4108006A (en) Accelerometers
US10143402B2 (en) Length measuring device
ATE32378T1 (en) PROBE FOR A GEAR FLANK PROFILE GAUGE FOR DETERMINING THE GEAR FLANK SURFACE ROUGHNESS.
SU993131A1 (en) Device for testing accelerometer in impact mode
RU2309435C1 (en) Piezo-electric bending transformer with controllable resonance frequency
SU1525518A1 (en) Device for determining moments of inertia
US4471303A (en) Flexural vibration transducer with magnetic field generating
SU1116405A1 (en) Torsion seismometer
CN2205963Y (en) Absolute amplitude sensor device
SU134815A1 (en) Device for measuring intraocular pressure
US4047428A (en) Force measuring transducer with frequency output signal
RU1778549C (en) Vibratory transmitter
CN208207231U (en) A kind of fluctuation measurement device
SU1021950A1 (en) Vibration converter
SU838338A1 (en) Device for mesuring object slope angle
RU1820324C (en) Receiver of vibroacoustic oscillations
SU947627A1 (en) Vibro-contact measuring device
TWI272388B (en) Two-dimensional optical accelerometer
SU561866A1 (en) Device for determining the change in the angle of the object