SU727998A1 - Преобразователь угловых виброколебаний - Google Patents

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть j . использовано при контроле угловых виброколебаний как стационарных объектов, так и вращающихся валов различных машин и механизмов.

А

Известен датчик угловых ускорений (1], со- ³ держащий цилиндрический полый магнитопровод с внутренней неподвижной осью. У основания магнитопровода на оси размещены две встречно включенные обмотки возбуждения переменного тока. Ось в средней части свободна охва- ¹⁰ чена цилиндрическим сердечником, играющим роль инерционной массы. С сердечником жестко соединены две встречно включенные пружинные обмотки, свободные концы которых жестко соединены с магнитопроводом.

Специфика конструкции известного преобразователя предопределяет его область применения — автономные стационарные объекты. Для контроля вибраций вращающихся валов преобраразователь неприменим.

Недостатками данного преобразователя являются необходимость использования стабилизированного источника питания, низкая надежность из-за наличия механических пружин, наличие нулевого сигнала, определяемого несимметрией электромагнитных параметров, ограниченная область применения.

По технической сущности и решаемым задачам наиболее близким к изобретению является преобразователь угловых виброколебаний вращающегося вала [2], содержащий корпус, установленную в корпусе с возможностью вращения ось, инерционную массу, размещенную на оси и соединенную с ней с помощью пружины, и узел преобразования виброколебаний в электрический выходной сигнал, роль которого играет реостат, размещенный на инерционной массе — маховике. Движок реостата установлен на оси.

Известный преобразователь может быть использован для. измерения угловых виброколебаний любых объектов, в том числе и вращающихся валов.

Недостатками известного преобразователя являются низкая точность измерения, низкая надежность из-за наличия механических пружин.

силам взаимодействия ^; и 9 (путь магнитного изображен штриховой с этим ЭДС на выходе обмотки 7 отсутствует.

между сердечниками 5 потока от магнита 4 линией). В соответствии

Цель изобретения - повышение точности и надежности измерений.

Указанная цель достигается за счет того, что инерционная масса, являющаяся одновременно сердечником узла преобразования, выполне-. 5 При наличии угловых виброколебаний вала, на в виде стакана с фланцем с секторообразными пазами, образующими полюса, в качестве пружины использован цилиндрический постоянный магнит с продольным намагничением, являющийся одновременно источником магнитного поля узла преобразования, жестко укрепленный на оси и размещенный в полости стакана инерционной массы, и даек из магнитомягкого матери. ада, установленный у полюса магнита, обращенного к торцу стакана, а преобразователь виброколебаний. снабжен вторым сердечником, выполненным в виде диска с секторообразными пазами, образующими полюса, установленный у полюса магнита со стороны фланца стакана, и обмоткой, размещенной на каркасе с диском из немагнитного материала, расположенным в зазоре между полюса^'''“‘йй'сердечников и Жестко укрепленным в электропроводном корпусе.

, На фиг. 1 представлен преобразователь; на фиг. 2 — сердечники с секторообразными полю10 сами.

Преобразователь содержит электропроводящий корпус 1 с крышкой 2. Внутри корпуса на немагнитной оси 3 размещен цилиндрический с Продольным намагничением магнит 4, один из полюсов которого перекрыт жестко соединенным с ним плоским сердечником 5 с секторообразными полюсами, а второй полюс магнита перекрыт жестко соединенным с ним магнитомягким диском 6.

Между сердечником 5 и диском 6 размещена измерительная обмотка 7, которая свободно охватывает магнит.4 (или посажена на подшипники) . Обмотка 7 жестко соединена с корпусом 1 с- помощью немагнитного диска 8. МагнитомяГкий даек 6 и обмотка 7 свободно охвачены сердечником 9, выполненным в виде стакана с фланцем и с секторообразными полями —полюсами .10, являющимся одновременно инерционной массой. Полюса сердечников 9 и 5 размещены один напротив другого. Сердечник 9 свободно насажен с помощью подшипников на ось 3. При измерении угловой вибраций стационарных объектов ось 3 преобразователя жестко фиксируется в корпусе. При измерении угловой вибрации вращающихся валов ось преобразователя жестко соединяется с исследуемым валом.

Преобразователь работает следующим образом.

При равномерной скорости вращения вала вместе с магнитом 4, сердечником 5 и диском вращается и сердечник 9 благодаря магнитным связанных с периодически изменяющейся нагрузкой.на вал, сердечник ^вследствие инерциии в движении периодически то опережает от отстает от сердечника 5. .

Это приводит к периодическому изменению площадки перекрытия секторообразных полюсов сердечников 5 и 9, что вызывает периоди. ческое изменение магнитного потока, создаваемого магнитом 4 и определяемого главным образом параметрами зазора между ’ сердечниками 5 и 9. В результате соответствующим образом изменяется и величина индуктированной ЭДС в измерительной обмотке 7.

Claims (2)

1. Цель изобретени  - повышение точности и надежности измерений. Указанна  цель достигаетс  за счет того, что инерционна  масса,  вл юща с  оддовременно сердечником узла преобразовани , выполне-. на в виде стакана с фланцем с секторообразными пазами, образующими полюса, в качестве пружины использован цилиндрический посто нный магнит с продольным намагничением,  вл ющийс  одновременно источником магнитного пол  узла преобразовани , жестко укреплеиньш на оси и размещенный в полости стакана инерционной массы, и диск из магнитом гкого матери . ала, установленный у полюса магнита, обращенного к торцу стакана, а преобразователь виброколебаний , снабжен вторым сердечником, выполненным в виде диска с секторообразными пазами, образующими полюса, установленный у полюса магнита со стороны фланца стакана, и обмоткой, размец )1енной на каркасе с диском из немагнитного материала , расположенным в зазоре между полюса Ш сёрДёчников и жестко укрепленным в эле тропроводном корпусе. , На фиг. 1 представлен преобразователь; на фиг. 2 - сердечники с секторообразными полю сами. Преобразователь содер сит электропровод щий корпус I с крыщкой 2. Внутри корпуса на немагнитной оси 3 размещен цилиндрический с Продольным намагничением магнит 4, один из полюсов которого перекрыт жестко соединенным с ним плоским сердечником 5 с секторообразными полюсами, а второй полюс магнита перекрыт жестко соединенным с ним магнитом гким диском 6. Между сердечником 5 и диском 6 размещена измерительна  обмотка 7, котора  свободно охватывает магнит.4 (или посажена ;на подшипники ) . Обмотка 7 жестко соединена с корпусом 1 с помощью немагнитного диска 8. Магнитом  кий даек 6 и обмотка 7 свободно охвачены сердечником 9, BbmonHeHtn M в виде стакана с флавдем и с секторообразными поп мк .- полюсами 10,  вл нэщимс  одновремен но инерционной массой. Полюса сердечников 9 и 5 размещены один напротив другого. Сердечник 9 свободно насажен с помощью подщип ников на ось 3. При измерении угловой вибра1дай стационарных объектов ось 3 преобразовател  жестко фиксируетс  в корпусе. При измерении угловой вибрации вращающихс  валов ось преобразовател  жестко соедин етс  с иссле дуемым валом.: Преобразователь работает следующим образом . При равнЪмерйой скорости вращени  вала вместе с магнитом 4, сердечником 5 и даском вр®ща етет и сердечник 9 благодар  магнитным силам взаимодействи  между сердечниками 5 и 9 (путь магнитного потока от маггшта 4 изображен штриховой линией). В соответствии с этим ЭДС на выходе обмотки 7 отсутствует. При наличии угловых виброколебаний вала, св занных с периодически измен ющейс  нагрузкой .на вал, сердечник 9«вследствие инерциии в движении периодически то опережает от отстает от сердечника 5. .. Это приводит к периодическому изменению площадки перекрыти  секторообразных полюсов сердечников 5 и 9, что вызывает периодическое изменение магнитного потока, создаваемого магнитом 4 и определ емого главным образом параметралда зазора между сердечниками 5 и 9. В результате соответствующим образом измен етс  и величина индуктированной ЭДС в измерительной обмотке 7. Формулаизобретени  Преобразователь угловых виброколебаний, содержащий корпус, усатповле ную в корпусе с возможностью вращени  ось, .лерционную массу, размещенную на оси и соединенную с ней с помощью пружины, и узел преобразовани  виброколебаний в электрический выходной сигнал, отличающийс  тем, что, с целью повьцпени  точности и надежности измерени , инерционна  масса,  вл юща с  одновременно сердечникам узла преобразовани , выполнена в виде с фланцем с секторообразными пазами, образующими полюса, в качестве пружины использован цилиндрический посто нный магнит с продольным намагничением,  вл ющийс  одновремегшо источником магннтопого пол  узла преобразовани , жестко укрепленный на оси и размещенный в полост стакана инерционной массы, и диск из магнитом гкого материала, установленный у полюса маг- iWTa, обращенного к торцу стакана, а npiEo6paзователь виброколебаний снабжен вторым сердечником , выполненным в виде диска с секторообразньши пазами, образующими полюса, установленный у полюса магнита со стороны фланца стакана, и обмоткой, размещенной на каркасе с диском из немагнитного материала, расположенным в зазоре.между полюсами сердечников и жестко укрепленным в электропроводном корпусе . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 454483, кл. G ОГР 15/08, 1973.
2. 2.Агейкин А. Д. Датчики контрол  и регулировани . М.-Л., Машгиз, 1965, с. 511 (прото тип).