Преобразователь угловых виброколебаний

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (.,727998 к авторском свидетельству (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.04.77 (21) 2475140/18-28 (5) )М. Кл .

G Dl Н 11/00 с присоединением заявки ¹

Государственный кемитет

СССР (23) Приоритет— ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.04.80. Бюллетень ¹ 14 (53) УДК 531.768 (088.8) Дата опубликования описания 15.04.80

\ (72) Авторы изобретения

O. В. Тарханов и В. Д. Черняев

Уфимский авиационный институт им. С, Орджоникидзе (7l ) Заявитель (46.1,. ч . + --Е".

С р.Р -« (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВЫХ

ВИБРОКОЙЕБАНИЙ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть,, использовано при контроле угловых виброколебаннй как стационарных объектов, так и вращающихся валов различных машин и механизмов.

Известен датчик угловых ускорений (1), содержащий цилиндрический полый магнитопровод с внутренней неподвижной осью, У основания магннтопровода на осн размещены две встречно включенные обмотки возбуждения перемен10 ного тока. Ось в средней части свободно охвачена цилиндрическим сердечником, играю1цим роль инерционной массы, С сердечником жестко соединены две встоечно включенные пружинные обмотки, свободные концы которых жестко со I 5 единены с магнитопроводом.

Специфика конструкции известного преобразователя предопределяет его область применения — автономные стационарные объекты, Для контроля вибрации вращающихся валов преобраразователь неприменим.

Недостатками данного преобразователя явл Ь ются необходимость использования стабилизированного источника питания, низкая надежность из-за наличия механических пружин, наличие нулевого сигнала, определяемого несимметрией электромагнитных параметров, ограниченная область применения.

По технической сущности и решаемым задачам наиболее близким к изобретению является преобразователь угловых виброколебаний вращающегося вала (2), содержащий корпус, установленную в корпусе с возможностью вращения ось, инерционную массу, размещенную на оси и соединенную с ней с помощью пружины, и узел преобразования виброколебаний в электрический выходной сигнал, роль которого играет реостат, размегценный на инерционной массе — маховике. Движок реостата установлен на осн.

Известный преобразователь может быть ис. пользован для. измерения угловых виброколебаннй любых объектов, в том числе и вращающихся валов.

Недостатками известного преобразователя являются низкая точность измерения, низкая надежность из-за наличия механических пружин.

3 72

Цель изобретения — повышение точности и надежности измерений.

Указанная цель достигается за счет того, что инерционная масса, являющаяся одновременно сердечником узла преобразования, выполнена в виде стакана с фланцем с секторообразными пазами, образующими полюса, в качестве пружины использован цилиндрический постоянный магнит с продольным намагйичением, являющийся одновременно источником магнитного поля узла преобразования, жестко укрепленный на оси и размещенный в полости стакана инерционной массы, и диск из магнитомягкого матери. ала, установленный у полюса магнита, обращенного к торцу стакана, а преобразователь виброколебаний снабжен вторым сердечником, выполненным в виде диска с секторообразными пазами, образуюп1ими полюса, установленный у полюса магнита со стороны фланца стакана, и обмоткой, размещенной на каркасе с диском из немагнитного материала, расноложенным в зазоре между полюсаМЙ сердечников и жестко укрепленным в злектропроводном корпусе.

На фиг. 1 представлен преобразователь; на фиг. 2 — сердечники с секторообраэными полюсами.

Преобразователь содержит электропроводящий корпус 1 с крышкой 2. Внутри корпуса на немагнитной оси 3 размещен цилиндрический с продольным намагничением магнит 4, один из полюсов которого перекрыт жестко соединенным с ним плоским сердечником 5 с секторообразными полюсами, а второй полюс магнита перекрыт жестко соединенным с ним магнитомягким диском 6.

Между сердечником 5 и диском 6 размещена измерительная обмотка 7, которая свободно охватывает магнит.4 (или посажена на подшипники). Обмотка 7 жестко соединена с корпусом 1 с помощью немагнитного диска 8. Магнитомягкий диск 6 и обмотка 7 свободно охвачены сердечником 9, выполненным в виде стакана с фланцем и с секторообразными полями — полюсами 10, являющимся одновременно инерционной массой. Полюса сердечников

9 и 5 размещены один напротив другого. Сер дечник 9 свободно насажен с помощью подшипников на ось 3. При измерении угловой вибрации стационарных объектов ась 3 преобразователя жестко фиксируется в корпусе. При измерении угловой вибрации вращающихся валов ось преобразователя жестко соединяется с иссле дуемым валом.

Преобразователь работает следующим образом.

При равномерной скорости вращения вала вместе с магнитом 4, сердечником 5 и диском вращается и сердечник 9 благодаря магнитным

7998 4 силам взаимодействия между сердечниками 5 и 9 (путь магнитного потока от магнита 4 изображен штриховой линией), В соответствии с этим ЭДС на выходе обмотки 7 отсутствует.

При наличии угловых виброколебаний вала, связачных с периодически изменяющейся нагрузкой на вал, сердечник 97вследствие инерциии в движении периодически то опережает от отстает от сердечника 5.

Это приводит к периодическому изменению площадки перекрытия секторообраэных полюсов сердечников 5 и 9, что вызывает периоди. ческое изменение магнитного потока, создаваемого магнитом 4 и определяемого главным образом параметрами зазора между сердечниками 5 и 9. В результате соответствующим образом изменяется и величина индуктированной

ЭДС в измерительной обмотке 7.

Формула изобретения

Преобразователь угловых виброколебаний, содержащий корпус, усатновленнуго в корпусе с возможностью вращения ось,,ерционную массу, размещенную на оси и соединенную с ней с помощью пружины, и узел преобразования виброколебаний. в электрический выходной сигнал,отличaþùèéñÿ тем,что, З0 с целью повышения точности и надежности измерения, инерционная масса, являющаяся одновременно сердечником узла преобразования, выполнена в виде стакана с фланцем с секторообразными пазами, образующими полюса, в ка35 честве пружины использован цилиндрический постоянный магнит с продольным намагничением, являющийся одновременно источником магнитоного поля узла преобразования, жестко укрепленный на оси и размещенный в полости стака40 на инерционной массЫ, и диск из магнитомягкого материала, установленный у полюса магнита, обращенного к торцу стакана, а преобразователь виброколебаний снабжен вторым сердечником, выполненным в виде диска с секторооб45 разными пазами, образующими полюса, установленный у полюса магнита со стороны фланца стакана, и обмоткой, размещенной на каркасе с диском из немагнитного материала, расположенным в зазоре между полюсами сердечников и жестко укрепленным в электропроводном корпусе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР У 454483, кл G 01 P 15fQS, 1973.

2. Агейкин A. Д, Датчики контроля и регулирования. М.-Л., Машгиз, 1965, с, 511 (прото. тип).

727998

Фью.2

Составитель Т. Матюхина

Редактор Н, Аристова Техред О.Андрейко Корректор Ю, Макаренко

Заказ 1 121/41 Тираж 713 Йодписное

ЦИИЯПИ Государственного комитета СССР но делам изобремжй и открытий

113035, Москва, R-35, Раулская наб., p. 4/5

Филиал IlHl "Патент", г. Ужгород, ун. Проектная, 4