SU714167A1

SU714167A1 - Magnetoelectric vibrotransducer

Info

Publication number: SU714167A1
Application number: SU742073718A
Authority: SU
Inventors: Олег Владимирович Тарханов
Original assignee: Tarkhanov Oleg V
Priority date: 1974-08-25
Filing date: 1974-08-25
Publication date: 1980-02-05

Description

; . изобретение относитс к вибрационной технике, а именно, к техшке измерени параметров вибрации, и может найти применение при измерении вертикальных вибраций всевозможных агрегатоЬ и их частей (крестовин гидрогенераторов , прокатных станов, мощных насосов и т.д.). , Известен магнитоэлектрический вибропреобразователь , содержащий магнит, в воздушном зазоре которого между кольцевым полюсом и центральным керном упруго подвешена инерционна масса в виде электрической катушки 1. Но такой вибропреобразователь не обладает необходимой чувствительностью. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс магнитоэлектрический вибропреобразователь , содержащий кольцевой магнит, электрическую катушку, закрепленную с кольцевым зазором внутри магнита, цилиндрический сердечник , установленный внутри электрической катушки, и инерционную массу в виде продоль jHO памагничеинрго цилиндрического кольца, свободно установленного в этом зазоре {2. Недостатком такого вибропреобразоватеп вл етс отсутствие необходимого демпфировани колебаний инерционной массы и невозможкость регулировани собственной частоты вибропреобразовател , что существенно сужает диапазон прес разрвани по частоте. Целью изобретени вл етс расширение диапазона преобразовани по частоте путем повыщеии демпфировани колебаний инерционной массы и регулирование собственной частоты . Поставленна цель достигаетс за счёт того, что электрическа обмотка выполнена из двух секций, размещенных симметрично относительно инерционной масс.ы на рассто нии одна от другой , равном сумме толщины и двойной амплитуды колебаний инерционной массы, цилиндрический сердечник продольно намагничен и свободно установлен с зазором относительно электрической катушки на уровне инерционной массы , а также тем, что вибропреобразователь снабжен вторым кольцевым магнитом, установленным coocuo первому кольцевому магниту с возможностью регулировки осевого зазора между ними. : X ; . The invention relates to a vibration technique, namely, to a technical measurement of vibration parameters, and can find application in measuring vertical vibrations of various aggregates and their parts (crosses of hydrogenerators, rolling mills, high-power pumps, etc.). The known magnetoelectric vibration transducer containing a magnet, in the air gap of which between the annular pole and the central core is elastically suspended inertial mass in the form of an electric coil 1. But such a vibration transducer does not have the necessary sensitivity. The closest to the invention to the technical essence and the achieved result is a magnetoelectric vibration transducer containing an annular magnet, an electric coil fixed with an annular gap inside the magnet, a cylindrical core installed inside the electric coil, and an inertial mass in the form of a longitudinal jHO diamagnetic circular cylindrical ring freely installed in this gap {2. The disadvantage of such a vibroconversion is the absence of the necessary damping of inertial mass oscillations and the impossibility of controlling the natural frequency of the vibrator, which significantly narrows the range of disconnection in frequency. The aim of the invention is to expand the frequency conversion range by increasing the damping of inertial mass oscillations and adjusting the natural frequency. The goal is achieved due to the fact that the electric winding is made of two sections placed symmetrically relative to the inertial mass at a distance from one another equal to the sum of the thickness and double amplitude of oscillations of the inertial mass, the cylindrical core is longitudinally magnetized and freely installed with a gap relative to the electric coils at the level of inertial mass, as well as the fact that the vibration transducer is equipped with a second ring magnet mounted by coocuo to the first ring magnet with the ability to adjust Rovkov axial gap therebetween. : X

На чертеже изображен предлагаемый магнитоэлектрический вибропреобразователь в разрезе . - The drawing shows the proposed magnetoelectric vibrator in the section. -

Вибропреобразователь содержит кольцевой мапшт I, электрическую катушку X закрепленную с кольцевым зазором 3 внутри магнита 1 посредством диамагнитной шайбы 4, инерцнойную массу 5 в виде продольно намагниченного кольца, свободно установленного в зазоре 3 к упруго удерживаемого силами магнитного взаимодействи с магнитом 1, и продольно намагниченный цилиндрический сердечник 6, свободно установленный с зазором 7 относительно электрической катушки 2 на уровне инерционной массы 5 и упруго удерживаемый последней в этом положении силами магнитноiro взаимодействи . Электрическа катутика 2 выполнена в виде двух секций 8 и 9, размещенных на Концах полого цилиндрического каркаса 10 из диамагнитного антифрикционного материала симметрично относительно инерционной массы 5 на рассто нии Н одна от дру гой, равном сумме толщины h и двойной амплитуды А - колебаний инерционной массы 5. Вибропреобразователь помешен в ферромагнитный корпус, выполненный в виде тонкостенного цилиндра 11 и скрепленных с ним основани 12 и крышки 13. Соосно кольцевому магниту 1 посредством диамагнитной шайбы 14 и винта 15 установлен второй кольцевой магнит 16, образующий с магнитом 1 зазор 17The vibration transducer contains an annular Map I, an electric coil X fixed with an annular gap 3 inside the magnet 1 by means of a diamagnetic washer 4, an inertial mass 5 in the form of a longitudinally magnetized ring freely installed in the gap 3 to an elastically held magnetic interaction with the magnet 1, and a longitudinal magnetized ring core 6, freely mounted with a gap 7 relative to the electric coil 2 at the level of inertial mass 5 and elastically held by the latter in this position by a magnet but iro interaction. The electric cutout 2 is made in the form of two sections 8 and 9 placed at the ends of the hollow cylindrical frame 10 made of diamagnetic antifriction material symmetrically relative to the inertial mass 5 at a distance H one from the other equal to the sum of the thickness h and double amplitude A - oscillations of the inertial mass 5 The vibrator is placed in a ferromagnetic body, made in the form of a thin-walled cylinder 11 and base 12 and cover 13 bonded to it. Coaxially to the ring magnet 1 by means of a diamagnetic washer 14 and screw 15 is installed swarm ring magnet 16 forming a gap 17 with magnet 1

При установке вибропреобразовател наWhen installing the vibration converter on

вибрирующем объекте кольцевой магнит 1 и электрическа катушка 2 будут совершать соответствующие колебани относительно инердаонной массы 5. При этом в секци х 8 и 9 электрической катушки 2 будет наводитьс ЭДС, характеризуюц1а вибрацию объекта по амшТитуде и частоте. Поскольку 1щлиндр ческий сердечник 6 продольно намагничен и свободно установлен с зазором 7 внутри злёктричёской катушки 2 на уровне инерционной маесы 5 и упруго удерживаетс последней в этом положе1ши силами магнитного взаимодействи , то он демпфирует колебани внутри вибропреобразов ател . Последнее обсто тельство позвол ет осуществл ть вибропреобразование в ш роком Диапазоне частот, включа и область собственных частот вибропреобразрвател .the vibrating object, the ring magnet 1 and the electric coil 2 will make corresponding oscillations with respect to the inerdon mass 5. At the same time, in sections 8 and 9 of the electric coil 2, an EMF will be induced, which characterizes the vibration of the object at the amplitude and frequency. Since the 1-cylinder core 6 is longitudinally magnetized and freely installed with a gap 7 inside the magnetic coil 2 at the level of the inertial mass 5 and elastically held by the latter in this position by magnetic interaction, it dampens vibrations inside the vibration transforms of the body. The latter circumstance allows vibroconversion to be performed in the narrow frequency range, including the natural frequency range of the vibrating transducer.

Измен же с помощью винта 15 относительное положение кольцевых магнитов I и 16 можно регулировать величину магнитного потока , св зайньго с инерционной массой 5 и, следовательно , жесткость магнитной пружины, удерживающей инерционную массу 5 от{)осите .|1ьно кольцевого магнита 1. Это в свою очередь позвол ет подстраивать собственную частоту вибропреобразовател под частоту измер емой вибрации.By changing the relative position of the ring magnets I and 16 with the screw 15, it is possible to regulate the magnitude of the magnetic flux associated with an inertial mass of 5 and, consequently, the rigidity of the magnetic spring holding the inertial mass 5 from {) the ring magnet 1. This This turn allows to adjust the own frequency of the vibration transducer to the frequency of the measured vibration.

Введение в вибропреобразователь демпфировани и регулировки в широких пределах собственной частоты вибропреобразовател позволило существелно повысить его надежность и метрологические Характеристики и, прежде всего, расширить диапазон преобразовани .Introduction to the vibration transducer of damping and adjustment over a wide range of the natural frequency of the vibration transducer made it possible to significantly increase its reliability and metrological characteristics and, above all, expand the conversion range.

1 . .- .one . .-.

Claims

1. A magnetoelectric vibro-transform | spruce containing an annular magnet, an electric coil fixed with an annular gap inside the magnet, a cylindrical core mounted inside the electric coil, and an inertial mass in the form of a longitudinally magnetized cylindrical ring freely installed in this gap, characterized in that in order to expand the frequency conversion range by increasing the damping of inertial mass oscillations, in it the electrical winding is made of two sections, placed symmetrically about the inertial mass at a distance from one another equal to the amount of double inertia mass oscillations amplitude, a cylindrical core is magnetized longitudinally and freely installed with a gap relative to the electrical coil inertial Maccj level, i.

2. The vibrator on item I, which is based on the fact that, in order to control the frequency of the vibrator, it is equipped with a second ring magnet mounted coaxially with the first ring magnet with the possibility of adjusting the axial clearance between them.

Sources of information taken into account in the examination

1.Agaykin DI, et al. Sensors of automatic control and regulation systems. M., Mechanical Engineering, 1959, p. 295.

2. USSR Author's Certificate N ° 620X34 cells. G 01 H 11/00, 1974 (prototype).