Емкостной сейсмодатчик

Сфез Сфаетскик Соцналнстичезнк Республик(51) М. (л,З с присоединением заявки М С 01 Ч 1/16 Госуаарственныя комитет СССР оо деаам кзобретенн 1 и открыткаДата опубликования описания 150881(71) Заявитель , .Киевский ордена Трудового Красного Знамени.инженерйостроительный институт(54) ЕМКОСТНЫЙ СЕЙСМОДАТЧИК Изобретение относится к электромеХаническим преобразователям и может быть использовано в акустических нераэрушающих методах дефектоскопии для регистрации (приема) волновых процессов в твердых телах, ударные импульсы которых имеют частотный спектр до 100-200 кГц.Известен сейсмодатчик с,емкостным преобразователем, выполненным в виде двух металлических цилиндров, причем один из ннх расположен внутри другого, а прокладки между цилиндрами из упругого изоляционного материала (,11.Недостатком этого устройства яв ляется ограниченный частотный диапазон регистрируемых сигналов.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является емкостный датчик вибраций и перемещений, 20 включающий корпус, упруго с помощью пружин соединенную с ним цилиндрическую инерционную массу и чувствительный элемент, состоящий из подвижного и неподвижного электродов, кото рые соответственно установлены на инерционной массе и на движущемся вместе с измеряемым объектом корпусе датчика. Действие датчика амплитудывибраций и перемещения основано на 30 свойстве инерционной массы, подвешенной на пружинах к корпусу, оставаться неподвижной при колебаниях корпуса с частотой, превыаакщей частоту собственных колебаний инерционной массы (2)Недостаток данного устройства заключается в том, что датчик имеет ограниченный частотный диапазон н при регистрации ударных импульсов, имеющих частотный спектральный состав до 100-200 кГц, сигнал сильно искажается за счет высших резонансов пружин.Цель изобретения - устранение искажений при регистрации ударных импульсов,Поставленная цель достигается тем, что в известном емкостном сейсмодатчике, содержащем корпус, упруго соединенную с корпусом инерционную массу с закрепленным на ней подвижным электродом и укрепленный на корпусе неподвижный электрод, инерционная масса выполнена в виде двух усеченных конусов, обращенных большими основаниями друг к другу и охваченных по линии соединения буртиком, защемленным между резиновыми кольцами, закрепленными на корпусе.85 На чертеже приведено устройство, общий вид с частичным вырезом.Емкостный датчик состоит из корпуса 1, выполненного иэ легкого высокопрочного металла, в котором установлена инерционная масса 2, состоящая иэ двух усеченных конусов, обращенных большими основаниями друг к другу и охваченных по линии соедине-, ния буртиком 3, защемпенным между закрепленными на корпусе 1 резиновыми кольцами 4, и снабженная по меньшему основанию одного из усеченных конусов. подвижным электродом 5, параллельно которому прикреплен к корпусу 1 неподвижный электрод 6 через золятор 7.При регистрации волновых процессов корпус 1 и установленный на нем неподвижный электрод 6 перемещаются вместе с измеряемым объектом, а инерционная масса, 2, несущая на себе подвижный электрод 5, благодаря защемлению ее буртика. 3 между резиновыми кольцами 4, не обладающими высшими резонансами, эа счет сил инерции остается неподвижной, вследствие чего изменяется зазор и соответственно электрическая емкость между электроДами 5 и 6. Величина зазора пропорциональна выходному сигналу датчика.Выполнение инерционной массы в виде двух усеченных конусов, обращенных большими основаниями друг к дру" гу, делает ее более жесткой, а собственные частоты более высокими. Кроме того, скосы инерционной массы исключают боковое трение ее о резиновые кольца. Исключение высших резонансов пружин возможно при выполнении упругой подвески из материала, обладающего высоким внутренним демпфированием. Одним из таких материалов является пористая резина. упругую подвеску сейсмомассы в предлагаемом датчике 5579 4фможно осуществить также и с помощьюгоФрированной мембраны с жестким .центром. Однако датчики с закрепленной инерционной массой в резиновыхкольцах более экономичны,Использование предлагаЕмого емкостного датчика в акустических нераэрушающих методах деФектоскопии длярегистрации ударных волновых процессов в твердых телах позволяет исклю чить искажения полезного сигиала,таккак при таком исполнении сейсмомассыи упругой подвески верхвяя граничнаячастота частотного диапазона ограничивается только резонансной частотой корпуса датчика, которая зависит 15 от материала корпуса и увеличиваетсяс уменьшением его геометрических размеров.формула изобретенияЕмкостный сейсмодатчик, содержащий корпус, упруго соединенную скорпусом инерционную массу с закреп 2 ленными на ней подвижным электродоми укрепленный на корпусе неподвижный электрод, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью устраненияискажений при регистрации ударныхимпульсов, инерционная масса выполЗО нева в виде двух усеченных конусов,обращенных большими основаниямидруг к другу и охваченных по линиисоединения буртиком,. защемленным межцу резиновыми кольцами, закрепленныЗ 5 ми на корпусе.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 127104, кл. 6 01 М 1/16, 1964.40 2. Агейкий Д.И. и др, Датчикиконтроля и регулирования. И., фИашиностроение", 1965, с. 546 (прототип),"Пате Уягород, ул. Проектяая,или ал з 6901/65 ВНИИПИ по д 113035, Тираж 732 Государственно елам изобретени Москва, Ж, Подписиго комитета СССРи открытийРаушская наб., д. 4