Устройство для измерения параметров вибрации

Устройство для измерения параметров вибрации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1щ 630532

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

/ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.07.76 (21) 23816811 25-28 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.10.78. Бюллетень ¹ 40 (45) Дата опубликования описания 27.09.78 (51) М. Кл."G 01Н 11/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 531.767 (088.8) ло лелем изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

P. Н. Кулагин и А. А. Ткаченко

Волгоградский политехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

ВИБРАЦИИ

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения параметров низкочастотной вибрации, например сейсмических колебаний.

Известны устройства для измерения параметров вибрации с помощью индукционного вибропреобразователя, в которых частотная характеристика вибропреобразователя,корректируется за счет изменения параметров его механической системы с помощью обратной связи по скорости или llo смещению (1).

Наличие обратной связи только по одному параметру не позволяет существенно улучшить характеристики индукционного вибропреобразователя при заданных конструктивных размерах.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения параметров вибрации, содержащее индукционньш преобразователь с подвижной измерительной катушкой, охваченной цепью обратной связи по скорости и смещению, включающей интегрирующее звено, делитель напряжения и усилители (2).

Однако в этом устройстве при колебаниях объекта, на котором установлен индукционный преобразователь, представляющий собой подвижную измерительную катушку, помещенную в магнитном поле, создаваемом магнитной системой преобразователя, в подвижной катушке индуцпруется напряжение, пропорциональное скорости смещения катушки относительно магнитной системы.

Для получения напряжения, пропорционального амплитуде смещения катушки, напряжение, снимаемое с нее, интегрируется и подается íà од1ш из усилителей цепи об1ð ратной связи. На второй усилитель этой цени подастся напряжение с делителя напряжения. Выходы обоих усилителей подключены к входам третьего усилителя цепи обратной связи, нагрузкой которого является

15 дополшггсльная обмотка подвижной катушки илп жестко связанная с измерительной и помещенная в то же магнитное поле дополнительная катушка.

Протекающий в дополнительной обмотке

20 (катушке) ток взаимодействует с мапп1тным полем преобразователя, в рсзу:IhTQTc чсго возникаст дополнительная сила, пропорциональная скорости и смещению измерительной катушки. Воздействие этой силы

25 эl -внвалснтно изз1сllcllIIIO коэффициента 1 иругостн массы подвижной cllclcill, преобразователя.

Чувствительность индукционного нрсобразователя в основном определяется всли30 чиной индукции мапштного потока, в кото630532

G0

65 рый помещена измерительная катушка, а также числом витков этой катушки, причем чувствительность тем выше, чем больше индукция и число витков, В реальной конструкции число витков измерительной катушки ограничено величиной зазора магнитной системы преобразователя, определяющей величину индукции магнитного потока. Введение дополнительной обмотки для осуществления обратной связи приводит к уменьшению числа витков измерительной катушки, т. е. к уменьшению чувствительности преобразователя.

При осуществлении обратной связи с помощью дополнительной катушки в магнитной системе должен быть второй зазор, аналогичный основному, для размещения в нем дополнительной катушки. Введение второго зазора уменьшает величину индукции магнитного потока, а следовательно, и чувствительность.

Кроме того, устройство имеет сложную конструкцию, а наличие большого количества гибких выводов, обеспечивающих подключение этих обмоток к измерительным цепям и цепям обратной связи, снижает надежность преобразователя.

Целью изобретения является упрощение устройства, повышение его чувствительности и надежности.

Для этого предлагаемое устройство для измерения параметров вибрации снабжено тремя резисторами, включенными последовательно и образующими с измерительной катушкой сбалансированный мост, к одной из диагоналей которого подключены соответствующие входы первого усилителя цепи обратной связи, интегрирующее звено и делитель напряжения подключены своими входами к выходу первого усилителя, а выходами — к соответствующим входам второго усилителя цепи обратной связи, выход которого подключен к второй диагонали сбалансированного моста, На чертеже приведена принципиальная схема устройства.

Оно содержит индукционный преобразователь 1 с подвижной измерительной катушкой 2, включенной в одно из плеч сбалансированного моста 3, составленного из последовательно соединенных резисторов

4, 5 и 6. Одна из диагоналей этого моста подключена к соответствующим входам первого усилителя 7 цепи обратной связи.

К выходу усилителя 7 подключены интегрирующее звено, образованное резистором

8 и конденсатором 9, и делитель напряжения, состоящий из резисторов 10 и 11. Выходы инвегрирующего звена и делителя напряжения подключены к соответствующим входам второго усилителя 12, выход которого подключен к другой диагонали сбалансированного моста 3. Элементы 4 — 12

Зо

35 образуют цепь об ратной связи по скорости и с м ещен ию.

Устройство работает следующим образом.

Индуцируемое при наличии колебаний в измерительной катушке 2 напряжение снимается с одной из диагоналей моста 3 и подается на усилитель 7. На выходе этого усилителя напряжение пропорционально скорости смещения измерительной катушки 2. Это напряжение интегрируется для получения напряжения, пропорционального смещению катушки 2, и подается на один из входов усилителя 12, а на второй вход этого усилителя подается напряжение с делителя, пропорциональное скорости. С выхода усилителя 12 напряжение подается на другую диагональ моста 3 как напряжение обратной связи. Мост 3 выполнен сбаланси рованным, поэтому ток, протекающий по измерительной катушке 2, определяемый усилителем 12, не влияет на напряжение, снимаемое с диагонали моста 3, подключенной к входам усилителя 7, На выходе этого усилителя напряжение всегда пропорционально только скорости смещения подвижной измерительной катушки 2, вызванного действием вибрации независимо от полярности и глубины обратной связи.

Использование индукционного преобразователя, охваченного обратной связью по скорости н смещению, имеющего только одну обмотку, позволяет при тех же конструктивных размерах увеличить число витков катушки и тем самым повысить чувствительность устройства, упростить его кон"трукцию и повысить за счет уменьшения количества гибких выводов подвижной катушки надежность его в работе.

Формула изобретения

Устройство для измерения параметров вибрации, содержащее индукционный преоб разователь с подвижной измерительной катушкой, охваченный цепью обратной связи по скорости и смещению, включающей интегрирующее звено, делитель напряжения и усилители, отл и ч а и ще с с я тем, что, с целью упрощения устройства, повышения его чувствительности и надежности, о»о снабжено тремя резисторами, включенными последовательно и образующими с измерительной катушкой сбалансированный мост, к одной из диагоналей которого подключены соответствующие входы первого усилителя цепи обратной связи, интегрирующее звено и делитель напряжения подключены своими входами к выходу первого усилителя, а выходами — к соответствующим входа; второго усилителя цепи обратной связи, выход KQToipoI подключен к второй диагонали сбалансированного моста.

630532

5 !

Составитель Ю. Грузов

Текред А. Камышникова

Редактор О. Юркова Корректоры: В. Дод н О. Данишева

Заказ 1815/7 Изд. ¹ 691 Тираж 799 Подписное

11ПО Государственного комитета СССР по делам изобретений li открытий

113035, Москва, Ж-35. Раушская í lб., д. 4, 5

Типография, ир. Сапунова, 2

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Иориш Ю. И. Виброметрия. M., Маш- 2. Лвторское свидетельство гиз, 1963, с. 613. № 291105, кл. G 01H 1/Об, 1965.