Индукционный вибродатчик

165 Класс 42 с, 42 СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ Ги ИНДУКЦИОННЫЙ ВИБРОДАТЧ Заявлен июля 1959 г. за,м 632567/26 в Комитет но делам изобретений н открытий при Совете Министров СССР Опубликовано в Бюллетене изобретений Ъв 10 за 1960 г рук- ечсПри использовании в сейсмических вибродатчиках плоских пружин. имеющих требуемую жесткость в направлении измерения и возможно большую жесткость в поперечном направлении, возникают существенные трудности измерения на высоких частотах (на частотах, начиная от 100 - 150 гц при собственной частоте сейсмическои системы в 10 гц) из-за чувствительности к поперечным вибрациям (явлением параметри ческого резонанса).Этот недостаток исключен в вибродатчике предлагаемой конст ции, изображенной на фиг. 1, 2 и 3 (продольный разрез с двумя с ниями),Основой сейсмическоЙ массы является осоныЙ магнит 1, вь 1 полненный в виде полого цилиндра, на который надеты полосные наконе 1- ники 2 и 3, С магнитом жестко скреплен полый цилиндр 4. Креплснп производится с обоих торцов посредством четырех стержней 5 и 6 с помощью сварки или клея (см. фиг. 3, сечение по А-А). В цилиндре 4 вблизи правого и левого торцов высверлены по четыре отверстия, в которы". вдеваются заканчивающиеся крючками винтовые пружины 7 и 8. Вгорыми концами пружин сеисмическая масса подвешивается и капкас 9 катушек датчика.Механической основой датчика является корпус 10, которь 1 м датчик крепится к объекту измерения. Корпус выполнен из стали и играет роль магнитопровода магнитной системы датчика. Внутри корпуса померцает ся каркас 9 катушек, играющий также роль сосуда для кремнийоргапп. ческой жидкости, заливаемой для успокоения сейсмической системы датчика. Поэтому каркас наглухо закрывается ввинчивающимися в него крышками 11 и 12. Первая выполняется из электроизолиру 1 огцего материала, так как в ней укреплены винты 13, играющие роль токосъемных клемм. Внутри каркаса посредством гаек 14 и 15 укреплены крестовп. ны 16 и 17, к которым крепятся лопасти 18 и полый цилиндр 19 (см. фпг. 2,128 б 25фьФ,: фсечение ио Б-Б).фВинТы 20 закрывают отверстия в крышке 12, через которые производится заливка жидости вутрь датчика. Термистор 21 используется для компеЯсации погрешности, возникающей на частотах, близких к резонайсйьм при изменении с температурой вязкости демпфируюшейФацдуц,Токосъемные винты 13 фиксируются гайками 22. К двум винтам подпаивается термистор, а к двум другим - выводы от катушек 23. Внутри каркаса катушек имеется фаска, в которой просверливаотся отверстия для крепления вторых концов пружин 7 и 8.Датчик работает следуюшим образом.Сейсмическая масса имеет две степени свободы, благодаря чему резонанс в поперечном направлении возникает практически на тех же частотах, что и в направлении измерения. Резонансы пружин на высоких частотах сглаживаются демпфирующими свойствами жидкости. На частотах выше резонанса сейсмическая масса остается практически неподвижной, в то время как корпус и жестко связанные с ним катушки датчика движутся вместе с объектом измерения. Таким образом, постоянный магнит перемещается по отношению к катушкам на величину измеряемого вибросмещения. При движении датчика в направлении оси измерения силовые линии будут пересекать витки катушки, в результате чего в ней будет наводиться э.д.с., пропорциональная виброскорости.Г 1 ри движении датчика в поперечном направлении, несмотря на го, что магнит перемещается по отношению к катушке (в плоскости, перпендикулярной оси), в последней не будет наводиться э.д.с., так как силовые линии магнита при этом нс будут пересекать витков катушки. Вследствие этого датчик будет нечувствителен к поперечным вибрациям. Чтобы увеличить площадь поверхности датчика касательной к его осп и увеличить, таким образом, коэффициент сопротивления при движении, в сейсмической массе использован вспомогательный цилиндр 4. Чтобы объем жидкости, заключе.шый между цилиндром 4 и постоянным магнитом 1, не двигался вместе с сейсмической массой, в окна между ними и стержнямии 6 вставлены лопасти 18, при этом желаемый эффекг будет достигнут. При такой конструкции легко удается обеспечить достаточное демпфирование в направлении измерения (степень успокоения более критической) даже при сравнительно высоких собственных частотах сейсмических систем (20 г и более). Степень успокоения в поперечном направлении получается при этом очень большой из-за вихреобразного движения жидкости в направлении, перпендикулярном оси, ибо формы сейсмической массы являются обтекаемыми только в направлении оси измерения.В случае надобности повышения степени успокоения сейсмическую массу можно выполнить с несколькими цилиндрами, типа цилиндра 4, степень успокоения при этом будет повышаться пропорционально увеличению поверхности сейсмической массы, параллельной оси датчика. Наоборот, если степень успокоения не должча быть высокой, сейсмическая масса может быть выполнена без вспомогательных цилиндров, Предмет изобретения1. Индукционный вибродатчик, содержащий сейсмическую массу, выполненную в виде подпружиненного полого цилиндрического постоянного магнита н стального герметичного корпуса, в котором помещены ка. тушки и налита демФфирующая жидкость, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента успокоения в основном и поперечных направлениях, постоянный магнит жестко связан с коаксиально распо ложенными вспомогательными полыми цилиндрами, в промежутки между которыми помещены лопасти, жестко закрепленные в корпусе.2, орма выполнения датчика по п. 1, отлич агошаяся тем, чтосейсмическая массаасса прикр.плена к корпусу посредством тре нлн оолссОсимметрично расположеннык с каждой стороны вннтовы пружин.