Вибродатчик

Вибродатчик

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью повышения точности вибродатчика за счет обеспечения регулирования жесткости упругого подвеса инерционного элемента. Вибродатчик содержит две цилиндрические пружины упругого подвеса, выполненные в виде немагнитных герметичных трубок, которые заполнены ферромагнитной жидкостью и распределенных по длине трубчатых пружин подмагничивающих обмоток. Эти обмотки соединены параллельно и подключены последовательно с регулировочным резистором к источнику питания фотоэлектрического преобразователя вибраций инерционного элемента. При протекании тока через обмотки меняется вязкость ферромагнитной жидкости, за счет чего регулируется жесткость пружин упругого подвеса. 6 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э G 01 Н 11/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4827100/28 (22) 18,05.90 (46) 07.06.93. Бюл. N 21 (71) Рижский институт инженеров гражданской авиации им. Ленинского комсомола (72) А.Б.Лукашенок и А.З.Ишмухаметов (56) Авторское свидетельство СССР

N1208484,,кл. G 01 Н 11/02, 1980.

Патент СССР N. 1778548, кл. G 01 Н 11/02, 1991. (54) ВИБРОДАТЧИК (57) Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью повышения точности вибродатчика за счет обеспечения регулирования жесткости упругого подвеса

Изобретение относится к виброметрии и может быть использовано для измерения виброперемещений различных объектов.

Цель изобретения — повышение точности за счет. регулирования жесткости упругого подвеса.

На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый вибродатчик, продольный разрез; на фиг, 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4— пружина установления инерционного элемента, продольный разрез; на фиг,5-тоже, условное развернутое положение; на фиг. 6 — принципиальная электрическая схема фотоэлектрического преобразователя вибродатчика.

Вибродатчик состоит из механической и электрической частей.

Механическая часть (фиг. 1-5) содержит светонепроницаемый корпус 1, размещенный в корпусе инерционный элемент 2 и упругий подвес этого элемента, выполнен,, Ы2,, 1820232 Al инерционного элемента. Вибродатчик содержит две цилиндрические пружины упругого подвеса, выполненные в виде немагнитных герметичных трубок, которые заполнены ферромагнитной жидкостью и распределенных по длине трубчатых пружин подмагничивающих обмоток. Эти обмотки соединены параллельно и подключены последовательно с регулировочным резистором к источнику питания фотоэлектрического преобразователя вибраций инерционного элемента. При протеквнии тока через обмотки меняется вязкость ферромагнитной жидкости, за счет чего регулируется жесткость пружин упругого подвеса. 6 ил. ный в виде двух цилиндрических пружин 3 и

4, закрепленных одними концами на корпусе, а другими — контактирующих с торцами инерционного элемента. Вибродатчик имеет фотоэлектрический преобразователь QQ вибрации инерционного элемента 2 относи-,р тельно корпуса 1, выполненный в виде слоя люминофора (осветителя) 5, нанесенного на наружную поверхность инерционного элемента, двух светочувствительных элементов

I (фоторезисторов) 6 (61 и 62), установленных 1 на кронштейне 7, закрепленном на инерци-. онном элементе, и закрепленный на корпусе светомодулирующей шторки 8 со щелью д (окном) 9, размещенной в зазоре между инерционным элементом 2 и кронштейном

7. Осветитель 5, шторка 8 и фоторезисторы

6 расположены в параллельных плоскостях, причем последние установлены вертикально встык, а нижняя и верхняя кромки щели

9 совмещены в проекции с серединами высот светочувствительных площадок фо1820232 торезисторов 6> и 62, Приливы кронштейна

7 расположены в центрирующих направляющих 10 в нижней части шторки 8, Каждая пружина (3, 4) выполнена из упругого немагнитного материала в виде герметичной трубной спирали, внутреннее замкнутое пространство 11 которой заполнено ферромагнитной жидкостью 12. Ка наружную боковую поверхность каждой пружины 3 или 4 намотана круговая обмотка 13. ветки которой равномерно распределены по длине соответствующей пружины. В целом вся подвижная система вибродатчика динамически сбалансирована.

Электрическая часть вибродатчика (фиг,6) содержит мостовую измерительную схему 14 с фоторезисторами {61 и 6z) в смежных активных плечах и резисторами 15 (151 и 15р) в смежных пассивных плечах. Входная диагональ мостовой схемы 14 подклю чена к источн.ику 16 постоянного .напряжения, а ее выходная диагональ. соединена с индикатором 17, сочетающим в себе одновременно функции интегратора (фильтра нижних частот) и регистратора, например, с прибором магнитоэлектрической системы. Обмотки 13 пружин 3 и 4 через регулировочный резистор 18, кстати, отградуированный в единицах жесткости пружин

3 и 4, подключены)параллельно к источнику

16. Все однотипные элементы устройства имеют идентичные параметры.

Вибродатчик работает следующим образом, Механическая часть в сборе своим корпусом 1 крепится на исследуемом объекте и, исходя из его предполагаемой частотной характеристики, производится регулирование до достижения предпочтительного в конкретном случае значения упругости пружин 3 и 4 установления инерционного элемента 2 с определенной массой, т.е. выбор требуемого коэффициента жесткости К его упругого подвеса(где К=Var). Для этого с помощью регулировочного резистора 18, ориентируясь на предварительно протарированные показатели, задается требуемая величина тока, протекающего от источника 16 через обмотку 13, установленную на каждой из пружин 3 и 4. Заданный ток, следуя по виткам обмотки 13, формирует соответствующее значение напряженности магнитного поля, которое пронизывает полость отдельной пружины и предопределяет степень вязкости находящейся в ней ферромагнитной жидкости. В результате, учитывая, что упругость трубчатой пружины слагается из составляющих постоянной жесткости материала ее стенки и варьируемой вязкости жидкой среды в полости, создается возможгде R — среднее значение сопротивления фоторезистора (при освещении половины светочувствительной площадки), когда X(t) =

=0;

Л R(X(t)) — изменение приращения со„противления фоторезистора, Ввиду того, что мостовая измерительная схема 14 запитывается постоянным на. пряжением от источника 16, на ее выходе получаем электрический сигнал, пропорциональный закону Х(с) исследуемого колеба40 ния, который поступает в индикатор 17.

Формула изобретения

Вибродатчик; содержащий корпус, размещенный в корпусе инерционный элемент, упругий подвес этого элемента, выполнен45 ный в виде двух цилиндрических пружин, закрепленных одними концами на корпусе, а другими контактирующих с торцами инерционного элемента, закрепленный на инерционном элементе кронштейн и фото50 электрический преобразователь его вибрации, выполненный в виде слоя люминофора, нанесенного на наружную поверхность инерционного элемента, двух светочувствительных элементов, дифференциально

55 включенных в мостовую измерительную схему, источника питания этой схемы и закрепленной на корпусе светомодулирующей шторки., размещенной в зазоре между инерционным элементом и коонштейном, 5

25 ность установления данных упругой подвески инерционного элемента 2 с помощью подобных пружин 3 и 4, равно исходной продольной деформации последних, оптимальных для колебаний исследуемого объекта как по амплитуде, так и по частоте.

При колебании исследуемого объекта по закону Х (t) вместе с ним также колеблется корпус 2 со шторкой 8, при этом инерционный элемент 2 с кронштейном 7 за счет подбора оптимального сочетания их массы и жесткости подвески для данной частоты остается на месте, отчего фоторезисторы 6 находятся в стационарном положении. На стороне инерционного элемента с осветителем 5, обращенной к фоторезисторам 6, формируется световой поток постоянной освещенности, который модулируется при прохождении через щель 9 и в таком виде падает на светочувствительные площадки фоторезисторов. Это приводит к пропорциональным изменениям величин сопротивлений последних, причем противофазно у соседних фоторезисторов в их вертикальном ряду, например ,R s), gg (t ) = R + Л R(X(t)), 1820232 отличающийся тем, что, с целью повышения точности за счет регулирования жесткости упругого подвеса, он снабжен подключенными к источнику питания и соединенными последовательно регулировоч- 5 ным резистором и двумя обмотками, витки каждой из которых распределены по длине соответствующей пружины и которые соединены параллельно, а пружины выполнены из упругого немагнитного материала в виде герметичных трубок, заполненных ферромагнитной жидкостью.

1820232

У1

Puz4

Щ/г5

Составитель А.Лукашенок

Техред М.Моргентал Корректор С.Патрушева

Редактор Л.Волкова

Заказ 2023 Тираж Подписное

ВНИИПИ. Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская.наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101