Вибродатчик

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК 11 0 ТЕНИ ИЗО ОПИСАНИ ЛЬСТ К АВТОРСКОМ И(54) ВИБРОДАТЧИК (57) Изобретение от ной технике и имеет ности вибродатчика регулирования жестк сится к измерительлью повышения точа счет обеспечения ти упругого подвеса ГОСУДАРСТВЕ ННОЕ ПАТЕНТНОЕ.ВЕДОМСТВО СССР(71) Рижский институт инженеров гражданской авиации им. Ленинского комсомола(56) Авторское свидетельство СССРМ 1208484, кл. 6 01 Н 11/02, 1980.Патент СССР В 1778548,кл. 6 01 Н 11/02, 1991. Изобретение относится к виброметриии может быть использовано для измерениявиброперемещений различных объектов.Цель изобретения - повышение точности за счет. регулирования жесткости упругого подвеса.На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый вибродатчик, продольный разрез; на фиг, 2 - сечение А-А на фиг, 1; нафиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг, 4 -пружина установления инерционного элемента, продольный разрез; на фиг,5-тоже,условное развернутое положение; на фиг, 6- принципиальная электрическая схема фотоэлектрического преобразователя вибродатчика,Вибродатчик состоит из механической иэлектрической частей,Механическая часть (фиг. 1-5) содержитсветонепроницаемый корпус 1, размещенный в корпусе инерционный элемент 2 иупругий подвес этого элемента, выполнен- . Ы 21820232 А 1 нерционного элемента. Вибродатчик держит две цилиндрические пружины упругого подвеса, выполненные в виде немагнитных герметичных трубок, которые заполнены ферромагнитной жидкостью и распределенных по длине трубчатых пружин подмагничивающих обмоток. Эти обмотки соединены параллельно и подключены последовательно с регулировочным резистором к источнику питания фотоэлектрического преобразователя вибраций инерционного элемента. При протекании тока через обмотки меняется вязкость ферромагнитной жидкости, за счет чего регулируется жесткость пружин упругого подвеса, 6 ил,ный в виде двух цилиндрических пружин 3 и. 4, закрепленных одними концами на корпусе, а другими - контактирующих с торцами инерционного элемента, Вибродатчик име- - а ет фотоэлектрический преобразователь вибрации инерционного элемента 2 относительно корпуса 1, выполненный в виде слоя люминофора (осветителя) 5, нанесенного на наружную поверхность инерционного элемента, двух светочувствительных элементов (фоторезисторов) 6 (61 и 62), установленных на кронштейне 7, закрепленном на инерци-, онном элементе, и закрепленный на корпусе светомодулирующей шторки 8 со щельюд (окном) 9, размещенной в зазоре между инерционным элементом 2 и кронштейном 7. Осветитель 5, шторка 8 и фоторезисторы 6 расположены в параллельных плоскостях, причем последние установлены вертикально встык, а нижняя и верхняя кромки щели 9 совмещены в проекции с серединами высот светочувствительных площадок фо 1820232торезисторов 61 и 62, Приливы кронштейна 7 расположены в центрирующих направляющих 10 в нижней части шторки 8, Каждая пружина (3, 4) выполнена из упругого немагнитного материала в виде герметичной трубной спирали, внутреннее замкнутое пространство 11 которой заполнено ферромагнитной жидкостью 12. Ка наружную боковую поверхность каждой пружины 3 или 4 намотана круговая обмотка 13. ветки которой равномерно распределены по длине соответствующей пружины, В целом вся подвижная система вибродатчика динамически сбалансирована.Электрическая часть вибродатчика (фиг,6) содержит мостовую измерительную схему 14 с фоторезисторами (61 и 62) в смежных активных плечах и резисторами 15(151 и 152) в смежных пассивных плечах. Входная диагональ мостовой схемы 14 подклю чена к источнику 16 постоянного .напряжения, а ее выходная диагональ,соединена с индикатором 17, сочетающим в себе одновременнофункции интегратора (фильтра нижних частот) и регистратора, например, с прибором магнитоэлектрической системы, Обмотки 13 пружин 3 и 4 через регулировочный резистор 18, кстати, отградуированный в единицах жесткости пружин 3 и 4, подключены)параллельно к источнику 16. Все однотипные элементы устройства имеют идентичные параметры,Вибродатчик работает следующим образом,Механическая часть в сборе своим корпусом 1 крепится на исследуемом обьекте и, исходя из его предполагаемой частотной характеристики, производится регулирование до достижения предпочтительного в конкретном случае значения упругости пружин 3 и 4 установления инерционного элемента 2с определенной массой, т.е. выбор требуемого коэффициента жесткости К его упругого подвеса (где К = Чэг). Для этого с помощьюрегулировочного резистора 18, ориентируясь на предварительно протарированные показатели, задается требуемая величина тока, протекающего от источника 16 через обмотку 13, установленную на каждой из пружин 3 и 4. Заданный ток, следуя по виткам обмотки 13, формирует соответствующее значение напряженности магнитного поля, которое пронизывает полость отдельной пружины и предопределяет степень вязкости находящейся в ней ферромагнитной жидкости. В результате, учитывая, что упругость трубчатой пружины слагается из составляющих постоянной жесткости материала ее стенки и варьируемой вязкости жидкой среды в полости, создается возмож где В - среднее значение сопротивленияфоторезистора (при освещении половинысветочувствительной площадки), когда Х(т) ==0;Ь ВХ(1 - изменение приращения сопротивления фоторезистора,Ввиду того, что мостовая измерительная схема 14 запитывается постоянным на. пряжением от источника 16, на ее выходеполучаем электрический сигнал, пропорциональный закону Х(1) исследуемого колеба 40 ния, который поступает в индикатор 17.Формула изобретенияВибродатчик; содержащий корпус, размещенный в корпусе инерционный элемент,упругий подвес этого элемента, выполнен 45 ный в виде двух цилиндрических пружин,закрепленных одними концами на корпусе,а другими контактирующих с торцамиинерционного элемента, закрепленный наинерционном элементе кронштейн и фото 50 электрический преобразователь его вибрации, выполненный в виде слоя люминофора,нанесенного на наружную поверхностьинерционного элемента, двух светочувствительных элементов, дифференциально55 включенных в мостовую измерительнуюсхему, источника питания этойсхемы и закрепленной на корпусе светомодулирующей шторки., размещенной в зазоре междуинерционным элементом и коонштейном,5 10 20 25 ность установления данных упругой подвески инерционного элемента 2 с помощьюподобных пружин 3 и 4, равно исходной продольной деформации последних, оптимальных для колебаний исследуемого объекта как по амплитуде, так и по частоте.При колебании исследуемого объекта по закону Х (с) вместе с ним также колеблется корпус 2 со шторкой 8, при этом инерционный элемент 2 с кронштейном 7 за счетподбора оптимального сочетания их массы и жесткости подвески для данной частоты остается на месте, отчего фоторезисторы 6 находятся в стационарном положении, На стороне инерционного элемента с осветителем 5, обращенной к фоторезисторам 6, формируется световой поток постоянной освещенности, который модулируется припрохождении через щель 9 и в таком видепадает на светочувствительные площадки фоторезисторов, Это приводит к пропорциональным изменениям величин сопротивлений последних, причем противофазно у соседних фоторезисторов в их вертикальном ряду, напримеро т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности за счет регулирования жесткости упругого подвеса, он снабжен подключенными к источнику питания и соединенными последовательно регулировоч ным резистором и двумя обмотками, витки каждой из которых распределены по длине соответствующей пружины и которые соединены параллельно, а пружины выполнены из упругого немагнитного материала в виде герметичных трубок, заполненных ферромагнитной жидкостью.1820232 У 1 Составитель А.ЛукашеноТехред М.Моргентал Редактор Л.Волко оррек трушев оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 10 каз 2023 Тираж Подписное ВНИИПИ. Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская.наб., 4/5