Вибродатчик

ИЗС)БР Т ПИСА АВТОРСКО ВИДЕТЕЛ ЬСТВУ ститут м. ЛеОИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Рижский Краснознаменный ин инженеров гражданской авиации и нинского комсомола(56) Авторское свидетельство СССР М 422975, кл. 6 01 Н 11/02, 1965,Авторское свидетельство СССР М 1208484, кл, 6 01 Н 11/02, 1980.(57) Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью повышение точности вибродатчика за счет обеспечения возможности регулирования жесткости подвеса инерционного элемента, Вибродатчик снабжен винтовой передачей, содержащей регулировочный винт, выполненный в виде Изобретение относится крации и может использоватьсяния виброперемещений робъектов.Известен вибродатчик, содержащий инерционный и упругие элементы, осветитель с оптической системой и фоторезисторы, включенные в дифференциальную мостовую схему, инерционный элемент выполнен в виде пустотелого цилиндра с боковыми прорезями, расположенными в диаметрально противоположных точках по оси, проходящей через центры осветителя и фоторезисторов,Наиболее близким к изобретению по технической сущности и получаемому результату является вибродатчик. содержащий корпус, установленный в корпусе стержня, на концах которого имеются участки со взаимно противоходовой резьбой, а в средней части выполнен кольцевой паз, и фигурных гаек, навинченных на него, Регулировочный винт размещен в осевом отверстии инерционного элемента и фиксируется в нем с помощью стержневого стопора, размещенного в радиальном отверстии инерционного элемента и взаимодействующего с кольцевым пазом. В фигурные гайки упираются одними своими концами цилиндрические пружины упругого подвеса, которые другими своими концами закреплены на корпусе вибродатчика. При вращении регулировочного винта фигурные гайки перемещаются вдоль него и сжимают пружины подвеса, изменяя их жесткость, Вибрации инерционного элемента контролируются с помощью фотопреобразователя, 5 ил,пругий подвес, закрепленный на упругомодвесе инерционный элемент и фотоэлек- -ф трический преобразователь перемещений инерционного элемента относительно корпуса, выполненный в виде осветителя, двух включенных в мостовую измерительную схему светочувствительных элементов и светового модулятора. Вибродатчик снабжен регулируемым источником питания, инерционный элемент выполнен в виде заполненной ферромагнитной жидкостью камеры из электроизоляционного материала, закрытой сверху и снизу полюсами С-образного магнитопровода с размещенной на нем обмоткой возбуждения, подключенной к регулируемому источнику питания, и с отверстием в верхнем полюсе, упругий подвес выполнен в виде размещенной в среднем5 10 15 30 35 40 45 50 55 горизонтальном сечении камеры плоской пружины, свободно закрепленной концами в стенках камеры и связанной с корпусом посредством штока, проходящего через отверстие в верхнем полюсе магнитопровода, осветитель фотоэлектрического преобразователя выполнен в виде нанесенного на участок наружной поверхности стенки камеры слоя люминофора, камера снабжена кронштейном для размещения светочувствительных элементов, а световой модулятор выполнен в виде шторки.с щелью, закрепленной на корпусе.Цель изобретения - повышение точности за счет регулирования жесткости упругого подвеса,На фиг, 1 изображена конструкция вибродатчика, общий вид; на фиг, 2 - сечение А-А на фиг, 1; на фиг, 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - вид В на фиг. 1, фрагмент на фиг. 5 - принципиальная электрическая схема фотоэлектрического преобразователя вибродатчика.Вибродатчик состоит из механической и электрической частей.Механическая часть (фиг. 1 - 4) содержит непрозрачный корпус 1, внутри которого размещен инерционный элемент 2, установленный на упругом подвесе, выполненном в виде двух идентичных цилиндрических пружин 3 и 4, закрепленных одними концами на корпусе 1. а другими концами контактирующих с противоположными торцами инерционного элемента 2 посредством фигурных опорных гаек 5 и 6, Гайки 5 и 6 соответственно имеют на своих гранях пазы (проточки) 7, посредством которых ориентируются направляющими 8 с возмокностью синхронного плоскопараллельного перемещения относительно инерционного элемента 2 и изменения тем самым жесткости пружин 3 и 4 путем их продольной деформации. На инерционном элементе 2 выполнено осевое отверстие, в котором соосно с пружинами 3 и 4 укреплен с возможностью вращения приводной винт 9. застопоренный в осевом направлении посредством находящегося в его средней части кольцевого паза 10 и подвикно взаимодействующего с ним стопорного стержня 11. Приводной винт 9 на концах имеет два участка 12 и 13 с взаимно противоходовай резьбой, расположенных симметрично относительно середины инерционного элемента 2, на которые навинчены гайки 5 и 6,Вибродатчик имеет узел для отсчета величины жесткости пружин 3 и 4, выполненный в виде круговой шкалы 14 на наружной поверхности корпуса 1 и указателя 15 на головке (например, со шлицем) приводного винта 9, расположенной в отверстии стенки корпуса, и фотоэлектрический преобразователь перемещений инерционного элемента 2 относительно корпуса, выполненный в виде осветителя 16, представляющего собой нанесенный на наружную поверхность инерционного элемента слой люминофора, двух светочувствительных элементов в виде идентичных фоторезисторов 17 (17 и 17), размещенных на кронштейне 18, и светового модулятора, выполненного в виде шторки 19 с щелью (окном) 20, Осветитель 16, шторка 19 и фоторезисторы 17 располокены в параллельных плоскостях, причем последние установлены вертикально встык, а нижняя и верхняя кромки щели 20 совмещены в проекции с серединами высот светочувствительных площадок фоторезисторов 17 и 172, Приливы кронштейна 18 располокены в центрирующих направляющих 21 в нижней части шторки 19. В целом вся подвижная система вибродатчика динамически сбалансирована,Электрическая часть вибродатчика (фиг.5) содержит мостовую измерительную схему 22 с фоторезисторами 17 171 и 172) в смежных активных плечах и резисторами 23 (231 и 232) в смежных пассивных плечах. Входная диагональ мостовой схемы 22 подключена к источнику 24 питания постоянным напряжением, а ее выходная диагональ соединена с индикатором 25. сочетающим в себе одновременно функции интегратора фильтра нижних частот) и регистратора, например, с прибором магнитоэлектрической системы.Вибродатчик работает следующим образом.Корпус 1 крепится на исследуемом объекте и, исходя из его предполагаемой частотной характеристики, производится регулирование жесткости пружин 3 и 4 до достижения в данном случае оптимального значения, Для этого путем соответствующего вращения приводного винта 9 за счет сочленения его участков 12 и 13 с гайками 5 и 6 осуществляется синхронное плоскопараллельное перемещение последних в нужные положения относительно противоположных торцов инерционного элемента 2, что тем самым предопределяет надлежащую продольную деформацию пружин 3 и 4, равно их жесткость, величина которой контролируется с помощью круговой шкалы 14 и указателя 15. Затем соответственно коммутируется электрическая часть вибродатчика.При колебании исследуемого объекта по закону Х (1) вместе с ним также колеблет 1778548ся корпус 1 со шторкой 19, при этом инерционный элемент 2 с кронщтейном 18 засчет подбора оптимального сочетания ихмассы и жесткости упругой подвески дляданной частоты остается на месте, отчегофоторезисторы 1.7 находятся в стационарном положении. На стороне инерционногоэлемента с осветителем 16, обращенной кфоторезисторам, формируется световой поток постоянной освещенности, который модулируется при прохождении через щель 20и в таком виде падает на светочувствительные площадки фоторезисторов. Это приводит к пропорциональным изменениямвеличин сопротивлений последних, причемпротивофазно у соседних фоторезисторов вих вертикальном ряду, например;В 17 г,17 ъЕХ(т)1= й + ЛБАХ(тН,где В - среднее значение сопротивленияфоторезистора (при освещении половинь;светочувствительной площадки), когда Х(с) ==0;ЛВХ(т)1 - изменение приращения сопротивления фоторезистора,Ввиду того, что мостовая измерительная схема 22 запитывается постоянным напряжением от источника 24, на ее выходеполучаем электрический сигнал, пропорциональный закону Х(т) исследуемого колебания, который поступает в индикатор 25,Формула изобретения Вибродатчик, содержащий корпус, размещенный в корпусе упругий подвес, закрепленный на подвесе цилиндрический инерционный элемент с закрепленным на нем кронштейном и преобразователь вибраций инерционного элемента, выполненный в виде слоя люминофора, нанесенного 5 на наружную поверхность инерционногоэлемента, размещенных на кронштейне двух дифференциально включенных в мостовую измерительную схему светочувствительных элементов и закрепленной на 10 корпусе в зазоре между инерционным элементом и кронштейном светомодулирующей шторки со щелью, о т л и ч а ю щ и й ся тем, что, с целью повышения точности путем регулирования жесткости упругого 15 подвеса, он снабжен регулировочной винтовой передачей и стопорным стержнем, винтовая передача выполнена в виде застопоренного в осевом направлении регулировочного приводного винта, в средней 20 части которого имеется кольцевой паз, а наконцах - симметричные участки с взаимно противоходовой резьбой, и навинченных на эти участки фигурных опорных гаек, установленных с возможностью осевого пере мещения вдоль них, упругий элементвыполнен в виде двух идентичных цилиндрических пружин, закрепленных одними концами на корпусе, а другими контактирующих с соответствующими опорными гайка ми винтовой передачи, а в инерционномэлементе выполнены осевое отверстие для прохождения приводного винта и радиальное отверстие для прохождения стопорного стержня, расположенное в его средней час ти.1778548 Составитель А.ЛукашенокРедактор Техред М,Моргентал Корректор В,Пет Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород. ул.Гагарина. 10 Заказ 4183 ВНИИПИ Тираж Подписноеарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5