Магнитострикционный преобразователь

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 9) (1 5 В 06 В 1/06 фЦСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИ ЛЬСТ 1 ектромехаожет быть егист а ии ис- чеика тки ежеба-. ий ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Физико-технический институт со специальным конструкторским бюро и опытнымпроизводством Уральского отделения АНСССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1469228, кл, Р 16 Н 25/08, 1989,(57) Изобретение относится к электромеханическим преобразователям и может бытьиспользовано для создания и регистрациимеханических. колебаний. Сущность изобреИзобретение относится к эническим преобразователям и миспользовано для создания и р р ц механических колебаний,Известна конструкция магнитострикционного преобразователя для измерения параметров механических вибраций, содержащего сердечник в виде плоской спирали Архимеда,Недостатками указанной конструкции являются низкие чувствительность и надеж-. ность, что обусловлено наличием электрической обмотки на витках спирали и поляризацией материала спирали током от источника постоянного тока.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является магнитострикционный преобразователь, содержащий сердечник в виде двухзаходной спирали Архимеда, на витках которой тения: магнитострикционный преобразователь содержит сердечник из магнитострикционного материала. выполненный в виде двух плоских двухзаходных спиралей, установленных параллельно, В зазоре между ними на диаметрально противоположных концах и в центре установлены постоянные магниты, причем полюса крайних магнитов противоположны полюсам центрального, а центры спиралей электрически соединены, Спирали выполнены в диске таким образом, что концы заходов жестко соединены, а края дисков подключены к генератору в режиме создания механических колебаний ипи к измерительному прибору в режиме их регистрации, 1 3, и, ф-лы, 3 ил. расположены электрическая обмотка и точник питания, подключенные к электр ской обмотке и виткам спирали.Необходимость применения источ постоянного тока и электрической обмо приводит к низкой эффективности и над ности при создании механических кол Цель изобретения - повышение эффективности в режиме создания колебаний и чувствительности в режиме их регистрации.Поставленная цель достигается тем. что в магнитострикционный преобразователь, содержащий сердечник в виде плоской двухзаходной спирали из магнитострикционного материала, источник постоянного подмагничивания и электрические выводы, введена вторая идентичная спираль, установленная с зазором параллельно и соосно с первой, а источник постоянного подмагничивания выполнен в виде постоянных магнитов, установленных в зазоре между спиралями на диаметрально противоположных частях и по их оси, причем полярность удаленных от оси магнитов противоположна полярности осевого магнита, центры спиралей электрически соединены между собой, э диаметрально противоположные части каждой спирали электрически соединены между собой и с соответствующими выводами преобразователя. 5 10 Кроме того, в магнитострикционном преобразователе каждая спираль выполнена в виде двухзаходной спиральной прореразователя; на фиг, 2 - схема электрической цепи преобразователя в режиме регистрацйи механических колебаний; нэ фиг. 320 плоская спираль преобразователя Магнитострикцио нный. преобразователь содержит сердечник, состоящий из двух спиралей 1 и 2, расположенных параллельно. В зазоре между спиралями распо 25 лояены постоянные магниты 3-5 так, что полярность крайних магнитов 3 и 5 противоположно полярности осевого магнита 4. Центры спиралей 1 и 2 электрически соединены. Спирали выполнены в диске, что концы их заходов. жестко соединены; Края дисков подключены к генератору(в режиме создания механических колебаний) или к измерительному прибору(в режиме их регистрации) и фиксируются обоймой б.Магнитострикционный преобразователь работает следующим образом,Режим создания механических колеба. ний,Постоянные магниты 3-5 создают поля 30 35 40 ризующее магнитное поле, направленное от центра к краям спирали 1 и от краев к центру спирали 2. При подключении преобраэователя к генератору тока в каждом элементе объема любого витка спиралей 1 и 2возникают закручивающие магнитоупругие 45 напряжения. Эти напряжения приводят к . тому, что обе спирали 1 и 2 прогибаются в одну сторону, а их центры смещаются по оси, проходящей через центр спиралей 1 и 2. Сонаправленность движения центров спиралей 1 и 2 обусловлена тем, что ток.от генератора протекает в одной спирали от края диска к центру спирали, а в другой - от центра спирали к краю диска. Пастоянные магниты 3-5 служат для поляризации материала спиралей, что приводит к исключе 50 55 нию тепловых электрических потерь в зи в сплошном диске., 15 Ка фиг, 1 показана конструкция преоб преобразователе. Конструкция спиралей позволяет защемить спирали 1 и 2 в обойме б при резонансе.Режим регистрации механических колебаний.Направление поляризующих полей, создаваемое постоянными магнитами 3-5, остается неизменным. При воздействии на центр преобразователя плоские спирали деформируются. Каждый малый объем витков спиралей 1 и 2 испытывает деформацию кручения За счет обратного эффекта Виде- .мана на концах витков спиралей относительно их центра появляются ЭДС. Направление этих ЭДС при положительной скорости изменения воздействия и электрическая цепь. показаны нафиг. 2. Электродввжущие силы, . возникающие в противойоложных спиралях, электрически суммируются, центры спиралей (точки А и А)электрически соединены, а соединение точек В и В, С и С получают зэ счет выполнения спирали в одном диске так, что концы их заходов соединены (фиг. 3). Выходной сигнал снимается между любыми точками краев дисков, в которых вырезаны спирали 1 и 2, что упрощает съем сигнала с преобразователей и повышает надежность.Формула изобретения 1. Магиитострикционный преобразова- . тель, содержащий сердечник в виде плоской двухзаходной спирали из магнитострикционного материала, источник постоянного подмагничивания и электрические выводы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью йовышения эффективности в режиме создания колебаний и чувствительности в режиме их регистрации, в него введена вторая идентичная спираль, установленная с зазором параллельно и соосно с первой, а источник постоянного подмэгничивэния выполнен в виде постоянных магнитов, установленных в зазоре между спиралями на диаметрально противоположных частях и по их оси, причем полярность удаленных от оси магнитов противоположна полярности осевого магнита, центры спиралей электрически соединены между собой, а диаметрально противоположные части каждой спирали электрически соединены между собой и с соответствующими выводами преобразователя. 2. Преобразователь по и. 1, о т л и ч а ющи й с я тем, что каждая спираль выполнена в виде двухэаходной спиральной прорези в сплошном диске.1747189и 2Составитель О.Васильева едактор А.Огар Техред М,Моргентал Корректор Н,Бонкало каэ 2458 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101