SU603930A1 - Датчик колебаний - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к приборам дл  измерени  параметров движени , точнее к датчикам с жидкостной инерционной массой, и может быть использовано дл  определени  скорости перемещени  различных сооружений, фундаментов, деталей машин.

Известны датчики с жидкостной инерционной массой. Эти датчики содержат корпус, мембраны, жидкостную инерционную массу, преобразователь механических колебаний в электрический сигнал, например, индуктивного, трансформаторного или других типов.

Действие датчиков основано на преобразовании силы, возникающей при ускоренном движении инерционной массы, в электрический сигнал.

В одном из известных датчиков жидкость,  вл юща с  инерционной массой заполн ет трубку с расщиренными концами, закрытыми мембранами с наклеенными на них тензодатчиками I. Датчик позвол ет получить больщие давлени  на мембраны при относительно малом весе жидкости. Одцако этот датчик позвол ет измер ть лишь ускорени  и с его помощью нельз  получить выходной сигнал пропорциональной скорости колебаний объекта.

В устройстве, которое содержит чувствительный элемент с жидкостной инерционной маесои , помещенной в корпусе, и электроды, корпус не имеет суженной части и поэто.му на, точности его измерений будут сказыватьс  боковые нагрузки 2. Этот датчик предназначен дл  измерени  малых колебаний земной коры и также не может выдавать сигнал пропорционально скорости колебаний.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  датчик колебаний , содержащий цилиндрический корпус с суженной средней частью и с мембранам по торцам, жидкостную инерционную массу и преобразователь перемещений в электрический сигнал 3. В качестве преобразовател  механических колебаний в электрический сигнал используетс  трансформаторный преобразователь перемещений . Выходные катущки трансформаторного преобразовател  жестко св заны с корпусом , а подвижна  (питающа ) катущка подвешена на пружинах. Эта катушка имеет целлулоидный пузырек такой величины, что приведенный удельный вес катушки с пузырьком равен удельному весу жидкости.

При измерении вибродатчик прикрепл ют к объекту. Выходные катушки вместе с корпусом следуют за колебани ми объекта, а жидкость (инерционна  масса) остаетс  неподвижной и удерживает KBTVIUKV. подвешенную

на пружинах. Сигнал, пропорциональный измер емой величине перемещени , полученный на выходе датчика, подаетс  на регистрирующую аппаратуру. Однако с помощью этого датчика, так же как и с помощью указанны выще устройств, нельз  получить выходной сигнал , пропорциональный скорости измер емых перемещений.

Целью изобретени   вл етс  повыщение точности измерений за счет получени  выходного сигнала, пропорционального скорости перемещени .

Достигаетс  это тем, что уширеннь1е части корпуса соединены при помощи дроссельных демпферных трубок с полостью суженной части корпуса. .

На чертеже дан датчик колебаний в разрезе .

Датчик колебаний выполнен в виде цилиндрического корпуса, состо щего из расщиренных частей 1 и суженной части 2. На наружной поверхности суженной части установлены катущки 3, а внутри - сердечник 4 преобразовател  перемещени . Сердечник 4 выполнен полым из ферромагнитного материала. По торцам сердечник закрыт пробками. Удельна  объемна  плотность сердечника равна плотности жидкости. На наружной поверхности сердечника имеютс  кольцевые проточки 5, а сопр гаемые поверхности сердечника и внутренней части корпуса выполнены с высокой точностью и по высокому классу чистоты, что обеспечивает герметичное подвижное сочленение сердечник - внутренн   поверхность суженной части 2 корпуса. В расщиренных част х 1 корпуса установлены дроссельные демпферные трубки 6. Размеры трубок 6 подобраны такими, что в сочетании с в зкостью жидкости обеспечивают такое сопротивление, что перетекаемое объемное количество жидкости будет пр мо пропорционально скорости движени  объекта . По торцам корпус закрыт мембранами 7, закрепленными при помощи колец 8, щайб 9 и стаканов 10.

Внутри корпуса находитс  жидкость 11, в качестве которой может быть использована.

например, полиметилсилоксанова  (ПМС) с определенной величиной в зкости.

Элементы датчика заключены в каркас 12, который включает втулку 13 и гайку 14. Дл  заполнени  корпуса жидкостью в нем имеютс  отверсти , закрытые винтами 15. Дл  передачи сигнала служит кабель 16, выведенный через уплотнение 17. Дл  креплени  к объекту имеетс  резьбовой выступ 18.

В процессе работы устройства при колебании объекта на корпус датчика действует ускорение, за счет чего жидкость перемещаетс  относительно корпуса, при этом объемное количество жидкости, перетекаемое через дроссельные демпферные трубки 6, будет пр мо пропорционально измер емой скорости колебаний объекта.

Испытани  на вибростендах образца датчика , выполненного в соответствии с изобретением , показали, что при перемещени х вплоть

до 0,5 м выходной сигнал пропорционален скорости перемещени  объекта с датчиком.

Claims (3)

1.Агейкин Д. И. и др. Датчики контрол  и регулировани , «Мащиностроение, М., 1965, с. 492.

2.Авторское свидетельство СССР № 230433, кл. G 01 V 1/8, 1968.

3.Нещукайтис В. В. и Валтерис С. Г.. Вибродатчик, «Измерительна  техника, 1961, №6, с. 18-21. . .