Преобразователь вибраций

(21 (22 (46 ОСУДАРСТБЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТНРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИ(56) 1.Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 3355956/18-28,кл, 0 01 Н 1/00, 1981,2. Пульер В,К, ИндукционныеэлектромеханичесКие элементы вычислительных и дистанционных следящихсистем, И "Машиностроение", 1964,с. 157 (прототип).(54)(57) ПРЕОБРАЗОВА 1 БЛБ ВИБРАПИЙ,содержащий Ф-образный магнитопроводс боковыми ветвями и центральнымстержнем, выполненным.в виде шарнирно закрепленного в вершине инерцион.ЯО 1136 О 27 А ого сектора и концентрически сопряженной с ним неподвижной части, и размещенйые на боковых ветвях магнитопровода две последовательно- встречно соединенные. обмотки, о т - л и ч а ю щ и й ся тем; что, с целью обеспеченйя возможности контроля одновременно. действующих линейных и угловых вибрационных ускорений, он снабжен балластным. элементом, установленным на продольной оси инерционного сектора с возможностью регулировки его положения, и постоянным магнитом, размещенным в теле центрального стержня магнитопровода и ориентированным вдоль его продольной оси симметрии неподвижная часть Е центрального стержня выполнена с продольным диамагнитным зазором в .центре, а длина дуги неподвижнойчасти ранна длине дуги сектора.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля вибрационных ускорений объектов, подвергающихся одновременному воздействию линейных иугловых (крутильных) виброколебаний.Известен преобразователь вибраций, содержащий стаканообразный магнитопровод, размеценный в его телепостоянный магнит, шарнирно закреп"ленный в центре верхнего основаниямагнитопровода ферромагнитный инерционный элемент маятникового типаи размеценный на нижнем основаниииндуктивный чувствительный элемент 1),15Недостатком преобразователя является низкая чувствительность, обусловленная малым изменением магнитного потока через индуктивный элементпри его перемещении относительно 20инерционного элемента,Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является преобразователь вибраций, содержащийФ-образный магнитопровод с боковыми,ветвями и центральным стержнем,выполненным в виде шарнирно закрепленного в вершине инерционного сектора и концентрически сопряженной сним неподвижной части, и размещейные на бОковых ветвях магнитопровода две последовательно-встречносоединенные обмотки 2).Недостаток известного преобразователя вибраций заключается в невозможности контроля одновременнодействующих линейных и угловых вибра.ционных ускорений, что обусловленонерегулируемым характером его частотной характеристики и отсутствиемупругой связи сектора с магнитопроводом.Цель изобретения - обеспечениевозможности контроля одновременнодействуюцих линейных и угловых вибрационных ускорений.45 Поставленная цель достигается тем, что преобразователь вибраций, содержащий Ф-образный магнитопроводс боковыми ветвями и центральным 50 стержнем,.выполненным в виде шарнира,закрепленного в вершине инерционного сектора и концентрически сопряженной с ним неподвижной части, и размещенные на боковых ветвях магии топровода две последовательно-встреч но соединенные обмотки, снабжен балластным элементом, установленным на продольной оси инерционного сектора с воэможностью регулировки 60 его положения, и постоянным магнитом, размеценным в теле центрального стержня магнитопровода и ориентированным вдоль его продольной оси симметрии, неподвижная часть цент рального стержня выполнена с продольным диамагнитным зазором в центре, а длина дуги неподвижной частиравна длине дуги сектора.На фиг,1 показана конструктивная схема преобразователя вибраций,на Фиг.2 - вариант его выполнения,Преобразователь содержит Ф-образный магнитопровод 1 из магнитомягкого материала. включающий боковыеветви 2 и центральный стержень 3. Вверхней части центрального стержня 3размещен шарнир 4, например, в виде шарикового подшипника, или, как показано на Фиг,2, в виде подшипникаскоЛьжения. На подвижной обойме подшипника закреплен вершиной,инерционный сектор 5, являющийся среднейчастью центрального стержня 3 магнитопровода 1 и выполняющий Функции маятника, Инерционный сеКтор 5 концентрически сопряжен с нижней неподвижной частью центрального стержня 3, образованный торцами боковых ветвей 2 магнитопровода 1. Среднюю подвижную часть (инерционный сектор 5) и нижнююнеподвижную часть стержня 3 разделяет дугообразный воздушный зазор б. Длины дуг этих противолежащих частей стержня 3 выбраны равными Нижнюю неподвижную часть стержня 3, разделяет по центру продольный диамагнитный зазор 7.Вдоль продольной оси инерционного сектора 5 выполнена радиальная прорезь 8, в которой установлен с возможностью перемецения по ее длине балластный элемент 9. В теле центрального стержня 3, в его неподвижной части (фиг,1) или в его средней подвижной части - инерционном секторе 5 (Фиг.2) размещен постоянный магнит 10. В случае, когда магнит 10 размещен в нижней части стержня 3, он выполняется из двух одинаковых частей, размецаемых по разные стороны .от диамагнитного зазора 7. В случае, когда магнит размецен в средней части стержня 3 (фиг,2), он выполняется в виде конструктивно совмещенного с инерционным сектором 5 намагниченного вдоль его продольной оси элемента из магнитожесткого материала (например, из сплава Альнико), В обоих случаях ось магнитной симметрии магнита 10 параллельна продольной оси стержня 3. На боковых ветвях 2,магнитопровода 1 размещены обмотки 11, подключенные последовательно-встречно к выходу 12 преобразователя.В нижней части боковых ветвей 2 магнитопровода 1 размещены амортизирующие ограничители 13 перемещений сектора 5.Нри проведении измерений магнитопровод 1 преобразователя закрепляЗаказ 10274/30сноеВНИ Тираж 534 . ПодпиИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий, Москва, Ж, Раушская наб., д. 11303 Филиал ПРРП фПатентф, г. Ужгород, ул. П Я ется на контролируемом объекте, со" вершающем вибрационные колебания (линейные или угловые) в плоскости, ортогональной продольной оси симметрии преобразователя.. Преобразователь работает следую-. щим образом.В исходном положении при отсутствии вибраций инерционный сектор 5, вследствие действия силы притяжения магнита 10, находится в нейтральном положении, при котором его продольная ось симметрии совпадает с осью магнитной симметрии магнита.При перемещении магнитопровода 1 под воздействием контролируемых внброколебаний инерционный сектор 5, обладающий, вследствие, шарнирного соединения с магнитопроводом свободной.движения в плоскости виброколебаний, перемещается вслед за магнитопроводом 1 с запаздыванием; Такое перемещение сектора 5 происходит под воздействием силы притяжения магнита 10, стремящейся вернуть в совмещенное положение оси магнитной и геометрической симметрии преобразователя, так как это положение является положением устойчивого равновесия инерционного сектора 5.Запаздывание в перемещении сектора 5, обусловленное его инерцион-, ными свойствами, означает наличие ненулевой разности мгновенных скоростей сектора 5 относительно магнита 10, которая пропорциональна.действующему на объект контроля вибрационному Ускорению. Вследствиевзаимного перемещения сектора 5 имагнита 10 и обусловленной им модуляции величины магнитного потока вбоковых ветвях 2 магнитопровода 1 вобмотках 11 индуктируется ЭДС, амплитуда иформа которой однозначносвязана с амплитудой и формой действующих на объект контроля вибрационных ускорений. Так как преобразователь обладает электромагнитнойсимметрией, обусловленной его дифференциальной конструкцией, его.характеристика преобразования близкак линейной. Это позволяет испольэовать его для контроля одновременно 20 действующих вибрационных ускоренийширокого частотного спектра, в томчисле линейных и угловых. Путем регулировки положения центра массыинерционного сектора 5 с помощью бал ластного элемента 9 резонансная частота преобраэователя выбирается всоответствии с частотным диапазоном тех компонент виброколебанийобъекта, которые подлежат контролю.30 Этим обеспечивается селективностьконтроля вибрационных ускорений разного вида.