Виброметр
Иллюстрации
Реферат
;Я .т т !
0 П И С А Н И Е (1ц в81в4
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ!
f61) Дополнительно к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.06.73 (21) 1925510/18-10 (51) M. Кл,QOlp 11 00 с присоединением заявки М—
Государственный иоиитет
Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (53) УДК 531.7:621.
317 39(088 8) Опубликовано25.04.75 Бюллетень № 15
Дата опубликования описания 21 О4 75 (72) Авторы изобретения В. Г. Черкасов, И. И. Гора, В. А. Беседа и Д. С. Ковальчук (71) Заявитель (54) ВИБРОМЕТР
1á
Изобретение относится к виброметрям и может быть использовано в различных областях техники при изменении вибрации, например вращающихся валов.
Известен виброметр для измерения вибрации вращающихся предметов, включающий дифференциальный емкостный датчик и измерительную электронную схему, с применени ем в нем соединенных по схеме биения двух генераторов высокой частоты и прибора, из- 10 меряющего вибрацию.
Однако известный виброметр характеризуется следующим: требуется тщательная экранировка генераторов ВЧ во избежание явления захватывания"; зависимость выходного напряжения от измерения емкостей нелинейна; частота генераторов зависит от окружающей температуры, что вызывает дрейф нуля измерительной схемы; аппара- зр туру необходимо размещать в непосредственной близости от испытуемого вала. Всеато снижает точность измерения вибрации и не позволяет проводить замеры в труднодоступных местах. 25
11ель изобретения - упрощение конструктивного выполнения и обеспечение возможности проведения измерений в труднодоступных местах. I
Это достигается тем, что подстройка датчика биения выполнена,в виде двух полу проводниковых диодов, подключенных; через переходные конденсаторы параллельно емкостям датчика и перестраиваемых дистанционно сдвоенным переменным резистором.
На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого виброметра.
Виброметр содержит генератор высокочастотного напряжения, выполненный на транзисторах 2 и 3, в колебательный контур которого включен дифференциальноемкостный датчик, состоящий из двух последовательно включенных конденсаторов
4 и 5„6 и 7 подключены к измерительной электронной схеме 8, содержащей преобразователь 8 изменения емкостей конденсаторов в напряжение, выполненный в виде двух последовательно включенных резисторно-диодных цепочек 10-11, 12-13 и 14-15, .,468154
16-17 ь RC нагрузками 18-19 и 20-21 соответственно, переключатель 22, усили- тель 23 и индикаторный блок 24. Парал лельно конденсаторам 4, 5 датчика через переходные конденсаторы 25 и 26 под- . 0 ключены полупроводниковые, диоды 27, 28, запирающее найряжецие,на которые псь. дается со сдвоенного переменного резистора 29, 30. Генератор 1 ВЧ напряжения и преобразователь 9 изменений емко- 1О стей конденсаторов в напряжение выполнены в виде отдельного выносного блока с дистанционными питанием и передачей полезноно сигнала на вход усилителя 23.
Виброметр работает следующим образом. 10
Емкостный датчик, выполненный в виде двух изолированных пластин, устанавливает« ся с противоположных сторон испытуемого вала, образуя с ним два.конденсатора 4 и 5, включенных в колебательный контур генера- . 1 ,тора ВЧ напряжения на транзисторах 2 и 4, Перед началом измерений вибрации в поло-! жении с переключателя 22 проводят статическую тарировку путем перемещения пла-,, стин конденсаторов 4 и 5 относительно вала с помощью микрометрических винтов,которыми снабжены эти пластины, и подстройку емкостей датчика. Подстройка производит.4 ся путем измерения постоянного напряжения на полупроводниковых диодах 27, 28 с по- @» мощью сдвоенного переменного резистора
29, 30. Резистор подключен таким образом, что при перемещения его движка запирающее напряжение на одном из диодов
29, 30 увеличивается, а на другом уменьшаЛ ется, что приводит K соответствующим изменениям емко ти диодов., Переменное напряжение, возникающее на 4 конденсаторе 4 датчика, преобразуется в по-. стоянное с помощью реэисторно-диодных цепочек 10-11, 12-13 с одновременным удвоением напряжения и выделяется на нагрузочном сопротивлении 19е Аналогично
40 преобразуется переменное напряжение, возникающее на конденсаторе 5 датчика, которое выделяется на нагрузочном сопротивле-: нии 21, 0О
При равенстве емкостей конденсаторов
4 и 5 выделенные на сопротивлениях 19 и 21 напряжения будут равны по величине и противоположны по знаку, вследствие че-.
4 го выходное напряжение,преобраэова"Юля на м в . . 1l смешеиии вала емкость коилеисаторсв 4и 6 изменяется в противофазе на величину Q, I что приводит к увеличению напряжения на, одном из нагрузочных сопротивлений на, величиву и умеиьшеииш
U дС с напряжения на такую величину на другом, ! где Ц „— амплитуда переменного напряже !
l ния на контуре генератора; Q - емкость
: одного из конденсатрров 4 и 5 в исходном состоянии. В итоге на клеммах 31, 32 появится напряжение, равное 2Ume С
С и изменяющееся с частотой вибрации с
t амплитудой, пропорционально амплитуде. вибрации, Изменение в широких пределах частоты генератора не оказывает влияния на работу преобразователя 9 и при соблюf
1 денни условия C@R> 3 1 ), где
СΠ— круговая частота генератора.
Напряжение с клемм 31, 32 по кабелю через переключатель 22 в ноложении апо-,, ступает на усилитель 23 и далее на инди каторный блок 24. В положении б пере, ключателя 22 преобразователь 9 отклю чается от усилителя 23 для корректировки
"Нуля индикаторного блока.
t т
Предмет изобре+ения
Виброметр, содержащий дифференциальный емкостный датчик, включенный в колебательный контур генератора высокочастот ного напряжения, преобразовательную и, измерительную схему, о т л и ч а юI, шийся тем, что, с целью упрощения, конструктивного выполнения и обеспечения ! возможности рроведения измерений в труд нодоступных местах, он снабжен двумя полупроводниковыми диодами и сдвоенным переменным сопротивлением, средние контакты которого через сопротивления подключены к анодам полупроводниковых диодов, катоды которых через переходные конденсаторы подключены параллельно емкостям датчика, а другие контакты сдвоенного переменного сопротивления под: ключены к источнику питания измеритель» ной схемы.