SU128625A1 - Индукционный вибродатчик - Google Patents

Description

При использовании в сейсмических вибродатчиках плоских иружии. имеющих требуемую жесткость в направлении измерени  и возможио большую жесткость в поиеречном направлении, возникают существенные трудности измерени  на высоких частотах (на частотах, начина  от 100-150 гц ири собственной частоте сейсмической системы в 10 et{ из-за чувствительности к поперечным вибраци м ( влением параметрического резонанса).

Этот недостаток исключен в вибродатчике предлагаемой конструкции , изображенной на фиг. 1, 2 и 3 (продольный разрез с двум  сечени ми ) .

Основой сейсмической массы  вл етс  посто нный магнит L выполненный в виде полого цилиндра, на который надеты полюсные наконечники 2 н 3. С магнитом жестко скреплен полый пилиндр 4. Кренленпо производитс  с обоих торцов посредством четырех стержней 5 и 6 с помощью сварки или кле  (см. фиг. 3, сечение по А-А). В цилиндре 4 вблизи правого и левого торцов высверлены по четыре отверсти , в которые вдеваютс  заканчивающиес  крючками винтовые пружины 7 и 8. Вторыми концами пружин сейсмическа  масса подвешиваетс  к каркасу 9 катушек датчика.

Механической основой датчика  вл етс  корпус W, которым датчик крепитс  к объекту измерени . Корпус выполнен из стали и играет роль магнитопровода магнитной системы датчика. Внутри корпуса помешаетс  каркас 9 катушек, играющий также роль сосуда дл  кремнийорганической жидкости, заливаемой дл  успокоени  сейсмической системы датчика. Поэтому каркас наглухо закрываетс  ввинчиваюи1имис  в него крышками // и 12. Перва  выполн етс  из электроизолирующего материала , так как в пей укреплены винты 13, играющие роль токосъемных клемм. Внутри каркаса посредством гаек 14 и 15 укреплены крестовины }6 и 17, к которым креп тс  лопасти 18 и польп | цилиндр 19 (см. фиг. 2,

№128625...- 2 ate. ; ., i сечение no .б-Б). ВийТы 2( закрывают отверсти  в крышке /2, через

которые производитс  за чивка жидкости внутрь датчика. Термистор 21 используетс  дл  компеЯсации погрешности, возникающей на частота.х, близких кр&ЬнаНс ёГм при изменении с температурой в зкости демпфирующей .Токосъемные вииты 13 фиксируютс  гайками 22. К двум винтам подиаида.етс  термистор, а к двум другим - выводы от катушек 23. Внутри каркаса катушек имеетс  фаска, в которой просверливаютс  отверсти  дл  креплени  вторых концов пружин 7 и .

Датчик работает следующ.им образом.

Сейсмическа  масса имеет две степени свободы, благодар  чему резонанс в поперечном направлении возникает практически на тех же частотах, что и в направлении измерени . Резонансы пружин на высоких частотах сглаживаютс  демпфирующими свойствами жидкости. На частотах выще резонанса сейсмическа  масса остаетс  практически неподвижной , в то врем  как корпус и жестко св занные с ним катушкн датчика движутс  вместе с объектом измерени . .Таким образом, посто нный магнит перемещаетс  по отношению к катушкам на величину измер емого вибросмещени . При движении датчика в направлении оси измерени  силовые линии будут пересекать витки катушки, в результате чего в ней будет наводитьс  э.д.с., пропорциональна  виброскорости.

При движении датчика в поперечном направлении, несмотр  на то, что магнит перемещаетс  По отношению к катушке (в плоскости, перпендикул рной оси), в п оследней не будет наводитьс  э.д.с., так как силовые линии магнита при этом не будут пересекать витков катущкк. Вследствие этого датчик будет нечувствителен к поперечным вибраци м. Чтобы увеличить площадь поверхности датчика касательной к его оси и увеличить, таким образом, коэффициент сопротивлени  при движении, в сейсмической массе использован вспомогательный цилиндр 4. Чтобы объем н идкости, заклюЧенпь1й между цилиндром 4 и посто нным магнитом 1, не двигалс  вместе с сейс.мической массой, в окна между ними и стержн ми 5 и (5 вставлены лопасти 18, при этом желаемый эффект будет достигнут. При такой конструкции легко удаетс  обеспечить достаточное демпфирование в направлении измерени  (степень успокоени  более критической) даже при сравиительно высоких собственных частотах сейсмических систем (20 гц и более). Степень успокоени  в поперечном направлении получаетс  при этом очень большой из-за вихреобразного движени  л идкости в направлении, перпендикул рном оси, ибо формы сейсмической массы  вл ютс  обтекаемыми только в направлении оси измерени .

В случае надобности повышени  степени успокоени  сейсмическую массу можно выполнить с несколькими цилиндрами, типа цилиндра 4, степень успокоени  при этом будет повышатьс  пропорционально увеличению поверхности сейсмической массы, параллельной оси датчика. Наоборот, если степень успокоени  не должна быть высокой, сейсмическа  масса может быть выполнена без вспомогательных цилиндров.

Предмет изобретени 

1. Индукционный вибродатчик, содержащий сейсмическую массу, выполненную в виде подпружиненного полого цилиндрического посто нного магнита и стального герметичного корпуса, в котором помещены катущки и налита демг фирующа  жидкость, отличающийс  тем, что, с целью повышени  коэффициента успокоени  в основном и поперечных направлени х, посто нный магнит жестко св зан с коаксиально распо