Устройство для измерения параметров вибрации

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11 11 630532 Союз Советских Социалистических Реслублик(45) Дата опубликования описания Государственный комите овета Министров СССР ло лелем изобретений и открытий(72) Авторыизобретен Р. Н. Кулагин и А, А. Ткаченко олгоградский политехнический инстит(71) Заявител 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРО ВИБРАЦИИсится к области изме- может быть использопараметров низкочасапр имер сейсмических Изобретение отнорительной техники ивано для измерениятотной вибрации, нколебаний.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 по смещению 11.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 21.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 на одш из усилителей цепи об- И 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 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 мапнтным полем преобразователя, в результате чсго возникаст дополнительная сила, пропорциональная скорости и смещению измерительной катушки. Воздействие этой силы 25 эквивалентно изменению коэффициента упругости массы подвижной системы преобразователя,Чувствительность индукционного нрсобразователя в основном определяется всли чиной индукции мапштного потока, в кото45 50 55 60 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 10 15 20 25 Зо 35 образуют цепь обратной связи по скорости и смещению.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 сбалансированным, 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 преобразователь 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, оно 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 напрякения 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.Составитель Ю. Грузов Текред А, Камышникова Редактор О. Юркова Корректоры: В. Дод н О. Данишева Заказ 1815/7 Изд, Ъо 691 Тираж 799 Подписное 11 ПО Государственного комитета СССР по дедам изобретений н открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 45Типография, ир. Сапунова, 2 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Иориш Ю. И. Виброметрия. М., Маш. Лвторское свидетельство гиз, 1963, с, 613.291105, кл, Ст 01 Н 1/06, 1965.