Устройство для измерения угловых ускорений

Г (-, ,СССР ЗОБРЕТЕНИ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ИС АВТОРСН дписная группа17 б Б. А. Генкин СТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВЫХ УСКОРЕНИИЗаявлено 7 октября 1981 г. за747150/26-10 Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССпубликовано в Бюллетене изобретений18 за 196 В известных устроиствах, служащих для измерения угловых ускорений, в которых в качестве чувствительного элемента - датчика используется упругая металлическая балочка, устанавливаемая на оси вращающегося тела, затруднена установка датчика на контролируемом объекте.В описываемом устройстве упрощение установки датчика на контролируемом объекте и,повышение надежности его работы достигнуто применением неподвижного магнитопровода, магнитная цепь которого замыкается при вращении тела измерительной балочкой и бруском, расстояние между которыми при неподвижной оси равно расстоянию между полюсами магнитопровода. Для упрощения комплекта измерительной аппаратуры, работающей совместно с датчиком, в устройстве применен лучевой осциллограф, на пластины которого поступает напряжение с сопротивления, включенного последовательно с обмоткой возбуждения магнитопровода датчика.Конструктивное выполнение устройства изображено на чертеже.На оси вращающегося тела 1, например вала, угловое ускорение которого контролируется, устанавливается втулка 2, механически связанная с упругой балочкой 3, несущей на конце параллелепипед 4, ис,пользуемый в качестве инерционной массы. На некотором расстоянии от оси вала установлен брусок 5, соединенный с торцовой поверхностью вала, В непосредственной близости от торца вала на опоре б установлен неподвииный магнитопровод 7, снабженный обмоткой 8 возбуждения, служащей для подмагничивания магнитопровода 7 постоянным током, Расстояние между полюсами 9 и 10 магнитопровода при неподвижном вале выбирается равным расстоянию между инерционной массой и бруском. Когда полюса 9 и 10 находятся против параллелепипеда 4 и бруска 5, магнитная цепь магнитопровода замы150310кается через измерительную балочку 3, торцовую поверхность вала и брусок 5, Балочка 3, брусок 5, магнитопровод 7 с обмоткой 8 образуют датчик ускорений. Последовательно с обмоткой 8 возбуждения включено сопротивление 11, соединенное с вертикальными отклоняющими пластинами электронно-лучевого осциллографа, входящего,в состав комплекта измерительной аппаратуры, работающей совместно с датчиком.При вращении вала магнитная цепь магнитопровода 7 периодически замыкается балочкой 3 и бруском 5, в результате чего на сопротивлении 11 с частотой, пропорциональной частоте вращения вала, возникают импульсы напряжения, наблюдаемые на экране осциллографа, подключенного к сопротивлению 11.При вращении вала с равномерной скоростью расстояние между параллелепипедом 4 и бруском 5 будет сохраняться постоянным и равным расстоянию между этими элементами датчика при неподвижном вале. На экране осциллографа, подключенного к сопротивлению 11, будет при каждом обороте вала наблюдаться три импульса. Первый импульс возникнет в момент, когда брусок 5 проходит под, полюсом 9, так как в этот момент магнитное сопротивление магнитопровода 7 резко уменьшается, второй импульс возникнет при прохождении бруска 5 :под полюсом 10, а параллелепипеда 4 - под полюсом 9. Амплитуда второго импульса будет максимальной, так как в этот момент сопротивление магнитной цепи минимально. Третий импульс возникнет при прохождении параллелепипеда 4 под полюсом 10.При изменении скорости вращения вала, т. е, при наличии ускорения, балочка 3 изгибается и расстояние между параллелепипедом 4 и бруском 5 изменяется, увеличиваясь при увеличении скорости и уменьшаясь при уменьшении скорости вращения вала. При этом за каждый оборот вала возникает уже не три, а четыре импульса. Если расстояние между параллелепипедом 4 и бруском 5 стало больше расстояния между полюсами 9 и 10, первый и второй импульсы возникнут при прохождении бруска 5 под полюсами 9 и 10, а третий и четвертый импульсы - при прохождениями под этими же полюсами параллелепипеда 4. Если расстояние, между параллелепипедом 4 и бруском 5 стало меньше расстояния между полюсами 9 и 10, первый импульс возникнет,при прохождении бруска 5 и параллелепипеда 4 под полюсом 9, а третий и четвертый импульсы - при прохождении бруска 5 и параллелепипеда 4 под полюсом 10. Вследствие того, что балочка 3 находится на некотором расстоянии от торца вала, сопротивление магнитной цепи при прохождении параллелепипеда 4 под полюсами 9 и 10 будет большим, чем сопротивление магнитной цепи при прохождениями бруска 5 под этими же полюсами, в результате чего при прохождении бруска 5 под полюсами амплитуды импульсов, снимаемых с сопротивления 11, окажутся большими, чем при прохождении параллелепипеда 4,По распределению амплитуд импульсов в наблюдаемых группах легко определить, ускоряется илн замедляется вращение вала. Величину ускорения определяют по расстоянию между вторым импульсом, возникающим на сопротивлении 11 при прохождении бр;ска 5 под полюсами 9 и 10, и первым импульсом, создаваемым при прохождении параллелепипеда 4 под этими полюсами,Предмет изоо петен ия1, Устройство для измерения угловых ускорений, содержащее в качестве чувствительного элемента упругую металлическую балочку, устанавливаемую на осн вращаюпгегося тела, о т л и ч а ю щ е е с я тем,150310 что, с целью упрощения установки устройства на контролируемом объекте и повышения надежности его, в нем применен подмагничиваемый постоянным током неподвижный магнитопровод, магнитная цепь которого замыкается при вращении тела измерительной балочкой и бруском, расстояние между которыми при неподвижной оси равно расстоянию между полюсами магнитопровода.2, Устройство по п, 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения комплекта измерительной аппаратуры, работающей совместно с датчиком, применен лучевой осциллограф, на пластины которого поступает напряжение с сопротивления, включенного последовательно с обмоткой возбуждения магнитопровода датчика. Составитель Г. Г. Фридолин тафина Техред А. А. Камышникова Корректор А, Есин едакто Подп. к пея. 4 Л 111.62Зак. 8326ЦБТИ Комитета по д Объем 0,26 пзд. л,Цена 4 коп. Миги ров СГСРформат бум. 70 Х 08/,Тираж 650лам изобретений и открытий при Совет сква, Центр, М. Черкасский пер., д 2/6. Типография ЦБТИ, Москва, Петровка, 4 2