SU1642404A2 - Преобразователь линейных ускорений - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к информационно-измерительной технике, в частности к средствам индикации и контрол  измерений второй производной скорости летатель- ных объектов во времени, и  вл етс  усовершенствованием известного устройства по авт. св. № 1051436. Целью изобретени   вл етс  повышение чувствительности ГО,2 и крутизны преобразовательной характеристики . На пр моугольный внутренний полюс магнитопровода надето кольцо 8, выполненное из диамагнитного электропровод щего материала и образующее короткозамкнутый виток. Благодар  коротко- замкнутому кольцу 8 при движении подвижного магнитного кольца 1 относительно этого кольца в витке наводитс  ЭДС, пропорциональна  скорости изменени  потока. Индуцированна  ЗДС вызывает по вление, тока в короткозамкнутом витке, магнитное поле которого усиливает изменение магнитного потока, вызванного движением подвижного магнита, что приводит к увеличению остроты реакции преобразовател  на отклонение от нейтрального положени  его подвижного элемента и отвечающему этому повышению крутизны преобразовательной характеристики и чувствительности рассматриваемого устройства . 2 ил. О N3 ё 4 N3 OJS 1

Description

Изобретение относитс  к информационно-измерительной технике,в частности к средствам индикации и контрол  изменений второй производной скорости летательных обьектов по времени, и  вл етс  усовершенствованием изобретени  по авт. св. № 1051436.

Цель изобретени  - повышение чувствительности и крутизны преобразовательной характеристики.

Преобразователь линейных ускорений содержит подвижный инерционно-магнитный элемент - радиально намагниченное кольцо 1, которое свободно насажено на ферромагнитную ось 2.

Внутренн   поверхность кольца 1, скольз ща  по оси 2, снабжена фторопластовой цилиндрической прокладкой 3. Маг- нитопровод преобразовател  состоит из двух симметричных цилиндрических частей 4 и 5, образующих у места их сочленени  внутренний круговой полюс 6 П-образного профил , который разделен по своей середине диамагнитным зазором, образуемым кольцевой диамагнитной прокладкой-шайбой 7 и охватываемым диамагнитным корот- козамкнутым кольцом 8.

Внешние основани  цилиндрических частей 4 и 5 магнитопровода закрыты маг- нмтом гкими фланцами 9 и 10, которые св заны между собой ферромагнитной осью 2, охваченной у фланцев двум  идентичными катушками 11 и-12 индуктивности, обмотки которых соединены согласно-последовательно .

Магнитопровод преобразовател  снабжен внешним диамагнитным корпусом 13, выполн ющим одновременно функцию электростатического экрана. Внутренн   ось преобразовател  магнитопровода, охватываема  подвижным магнитным элементом 1, составлена из пары идентичных цилиндрических стержней 14 и 15, выполненных из магнитом гкого материала (фиг. 2), а также из соединительной диамагнитной вставки 16, котора  жестко и соосно механически св зывает между собой магни- том гкие стержни 14 и 15 с помощью симметрично расположенных соединительных элементов 17 и 18. Внешний диаметр диамагнитной вставки 16 равен при этом диа- . метру сочлен емых этой вставкой стержней 14 и 15.

Преобразователь работает следующим образом.

При перемещении контролируемого объекта с неизменной скоростью, совпадающей по направлению с осью 2 преобразовател , подвижное магнитное кольцо 1 находитс  в нейтральном положении (среднем ) симметрично относительно обеих расчлененных прокладкой-шайбой 7 частей внутреннего кругового полюса 6 магнитопровода . Магнитный поток, создаваемый

подвижным радиально намагниченным кольцом 1, в таком режиме равномерного перемещени  контролируемого обьекта распредел етс  поровну по двум симметричным ветв м магнитопровода преобразо0 вател , которые разделены диамагнитной прокладкой-шайбой 7 и охвачены у основани  оси 2 соответственно катушками 11 и 12 индуктивности (фиг. 1). В этом случае в катушках 11 и 12 отсутствует наведенна  ЭДС

5 и на выходе электрического сигнала нет.

Если контролируемый объект перемещаетс  с посто нным временным градиентом скоростей, то на подвижное магнитное кольцо 1 преобразовател  под вли нием си0 лы инерции, противоположной по направле- нию вектору ускорени  исследуемого объекта, действует посто нна  по величине сила, определ юща  смещение магнитного кольца 1 относительно расчлененного диа5 магнитной прокладкой-шайбой 7 внутрен- него кругового полюса 6 магнитопровода, закрытого короткозамкнутым кольцом 8, на фиксированное рассто ние вдоль на правл ющей внутренней оси 2. При этом

0 магнитный поток, создаваемый магнитным кольцом 1, распредел етс  неравномерно между верхней и нижней цилиндрическими част ми магнитопровода, содержащими соответственно катушку 12 индуктивности и

5 катушку 11 измерительной обмотки преобразовател . Однако вследствие фиксиро- ванно-смещенного положени  подвижного магнитного кольца 1 относительно каждой излрасчлененной диамагнитной проклад0 кой-шайбой 7 частей внутреннего полюса 6 магнитопровода преобразовател  переменна  составл юща  в магнитных потоках, охватывающих катушки 11 и 12 индуктивности при посто нном ускорении контролируемо5 го объекта отсутствует.

В случа х, когда при перемещении исследуемого объекта имеют место вариации ускорени , на подвижный инерционный элемент - радиально намагниченное кольцо

0 1, воздействует переменное по величине и знаку усилие, вызывающее непрерывное смещение магнитного кольца 1 вдоль ферромагнитной оси 2. Происход щее при этом перераспределение излучаемого подвиж5 ным инерционным элементом магнитного потока между двум  расчлененными диамагнитной кольцевой прокладкой-шайбой 7 ветв ми магнитопровода приводит к по влению на выходах согласно-последовательно включенных катушек 11 и 12 измерительной

обмотки преобразовател  ЭДС, величина которой  вл етс  в каждый момент времени пропорциональной временному градиенту ускорени  контролируемого объекта. При этом особенностью функционировани  пре- образовател   вл етс  то, что благодар  наличию короткозамкнутого кольца 8 при движении подвижного магнитного кольца 1 относительно этого кольца в витке наводитс  ЭДС, пропорциональна  скорости изме- нени  потока; индуцированна  ЭДС вызывает по вление тока в короткозамк- нутом витке, магнитное поле которого усиливает изменение магнитного потока, вызванного движением подвижного магни- та, что приводит к увеличению остроты реакции преобразовател  на отклонение от нейтрального положени  его подвижного элемента и отвечающему этому повышению крутизны преобразовательной характери- стики и чувствительности предлагаемого преобразовател . Возможность реализации и совмещени  указанных характеристик с повышенной компактностью преобразовател  и снижением его веса позвол ет резко расширить функционально-оперативные возможности устройства и область его эффективного практического использовани  в лаборатори х и промышленных устройствах .

При одновременном разделении как внешней цилиндрической части магнито- провода пареобразовател  и его кругового внутреннего полюса 6, таку и внутренней ферромагнитной оси 2 магнитопровода диамагнитными зазорами, образуемыми соответственно прокладкой-шайбой 7 и соединительной цилиндрической диамагнитной вставкой 16, и установке кольца 8 из диамагнитного провод щего материала, взаимна  дифференциаци  и степень перераспределени  магнитных потоков, разветвл ющихс  по двум  цилиндрическим ветв м магнитопровода преобразовател , содержащим элементы 4, 11, 10, 15 и 5, 9, 12, 14, выражены более остро, чем у известного индикаторного преобразовател , при равных отклонени х подвижного элемента 1 от своего нейтрального положени .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Преобразователь линейных ускорений по авт. св. Мг 1051436, отличающийс  тем, что, с целью повышени  чувствительности и крутизны преобразовательной характеристики , в него введено кольцо, выполненное из диамагнитного материала, расположенное на пр моугольном внутреннем полюсе магнитопровода.

   75

   16

   Редактор А. Огар

   Составитель Т.Макарова Техред М.Моргентал

   Фиг.2

   Корректор М.Максимишинец