Измерительный вибропреобразователь

 

Изобретение относится к информационно-измерительной технике. Вибропреобразователь содержит полый цилиндрический магнитопровод 1 с внутренним полюсом 10, выполненный в виде отдельного кольцевого сердечника, два магнитопроводящих основания 2 и 3, соединенных магнитопроводящей осью 5. На оси 5 установлен дополнительный кольцевой сердечник 13, равный по толщине подвижному кольцевому радиально-намагниченному магниту 16, размещенному внутри полюса и равный ему по толщине. Две основные обмотки 6,7 расположены у основания и включены последовательно согласно. Четыре дополнительные обмотки 8,9,11,12 расположены между кольцевыми сердечниками и основными обмотками, причем дополнительные обмотки соединены с основными последовательно согласно. При действии вибрации магнит 16 вместе со втулками 15 и 17 периодически с частотой вибрации смещается в среднем положении в разные стороны. Это приводит к изменению площади перекрытия воздушных зазоров между кольцевым сердечником 10 и втулкой 17 и кольцевым сердечником 13 и втулкой 15. В результате изменяется магнитное сопротивление по пути потока, создаваемого кольцевым магнитом и сцепляющегося с секциями измерительной обмотки. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А3

„„SU „„1506361 (5!)4 Г 01 Р 15

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1й !

19 1Б 17

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4267400/24-10 (22) 25,06.87 (46) 07.09,89. Бюл, 119 33 (75) П.В.Тарханов (53) 531.768 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 454481, кл, С 01 P 15/llс 1973 °

Авторское свидетельство СССР

М- 481842, кл. G 01 P 15/16, 1973.

2 (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ВИБРОПРГОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к информационно-измерительной технике,Вибропреобразователь содержит полый цилиндрический магнитопровод 1 с внутренним полисом 10, выполненный в виде отдельного кольцевого сердечниз 1 06361 кя, два магнитопроводящих основания

2 и 3, соединенных магнитопроводящей осью 5. На оси установлен дополнительный кольцевой сердечник 13 ° ранный по толщине подвижно у кольцевому радиально-намагниче ому магниту !

6, размещенному внутр| полюса и равному ему по толщине. Дне Основные обмотки 6 и 7 расположены у основания и включены последовательно-qorzacHo, Четыре дополнительные обмотки 8,9, ll и 12 расположены между кольцевыми сердечниками и основными обмотками, причем дополнительные обмотки соедииены с основными последовательно-согласно, При действии вибрации магнит

16 вместе с втулками 15 17 периодически с частотой вибрации смещается в среднем положении н разные сторс.IJI. Это приводит к изменению площади перекрытия воздушных зяэорон между кольцевым сердечником 10 и втулкой 17 и кольцевым сердечником

13 и втулкой 15, В результате изменяется магнитное сопротивление по пути потока, создаваемого кольцевым магнитом и сцепляющегося с секциями измерительной обмотки, 1 э,п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано в качестве датчика вибрации различных объектов в различных областях народного хозяйства.

Цель изобретения — повышение чувствительности, На фиг.l представлен вибропреобра" зователь; на Лиг.2 — кольцевой мяг20

30 и; мн t .îëüiJI ными секциями измеритель„нс., обмотки, При этом ня дне дополIIëòeçIJ,III Iå секции 8 н 9 размещены ннлотн,и к соответствуюяим Основным 45 секци и, я:яе:кду ними плотно зажат кольцевой мягннт-«pi>òiîlIJI :èé сердечник 10, ДВЕ ДРУГИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СЕКЦИИ

11 и 12 насяжены ня с c J 5 и р.чзмеще50 ны вплотнуи к соответствующим Основным секциям измерительной обмотки.

Между секциямн 11 и 12 зажат допо«нительный кольцевой мягнитопроводящий серцечник 13. 1!я секции 11 и !2 и сердечник 13 плотна надета втулка

14 из антифрикционного материала.

На втулку 14 ня скользящей посадке насажена магнитопронодящая втулка 15. нит, Вибропре брязовятель со - жит

lI.лый цилиндри ескHII магнит:,провод

«вумя мягн .гопроводящими Основани-..:и " J:, . Ня внутренней псвсрхнос и ™агни tclяр . водя 1 Вдo. II ОднО1! нэ

-го Обоязующих изгото-,лен гаэ 4. ()Iновяния 2 и 3 <.с единены магнитопронодящей осью 5, У Оснований ось 5 охвачена Оснони lM>I кольцевыми секциями 6 и 7 иэмегител-.-ной обмотки. Вибропреобряэо- 40 ватель снабжен четьрьмя дополнительна последнии плотно насажен кольцевой с радиальным намагничинанием магнит 16, на который плотно насажена магнитопронодящяя втулка 17.

Магнит 16 с втулками 15 и 17 свободно размещен внутри кольцевого сердечника 10. На конце 18 оси 5, пропущенном сквозь основание 3, выполнена резьба, на которуи завернута гайка 19. Концы секций обмоток выведены через пяз 4 и отверстие 20, выполненное напротив паза 4 в Основят

JIНи 2 ° помощьи резьбы, выполненной на конце 18, ннбропреобряэователь прикрс илЯPтся к еоilтрОли1)$PмОму Объекту по Оси воздействия вибрации.

При наличии последней магнит 16 вместе с нтулками l 5 и 17 периодически с частотой вибрации смещается нз среднего положения в разные стороны. Смещение магнита приводит к изменении площади перекрытия ноздушlI1Ix 3A3opoJI ме;ду кольцевым сердечником 10 и втулкой 17 и кольцевым сердечником 13 и втулкой 15, В свои

Очередь, изменение площади зазора приводи-, к изменении магнитного сопротивления на пути потока, сцепленного с секциями измерительной обмотки.

Пренебрегая сопротивлением стали по сравнению с сопротивлением воздушного зазора, получают

1- î Р О2

lge R — магнитное сопротивление

Ро1 воздушного зазора между сердечником 10 и втулкой 17

1 d

Р о 21iR(F-õ) 1506361 (г) dx

1-х dx (r+R — -) + (1-х)

1 dt

<1Ф н — — - К

1-х (r + R — — )

r+R — — — (1-х)

1-х

К

1-х) (1О) d

2fir (P-х) 1

К (3) полу(1-х) R r ф= (2IIF

r o м 8(R+r) (4) 20 (13) 35 а для предлагаемого

go p, 2 fiR (1-х) (6) 0 45 dx

К -2-—

1 dt (14) 1 d

Ио (Ао 2 r 1 (7) 2(iR-Ð, F

Р

Рм

+ К ро1 Н О< (1-х)

Х

1-х

r+R --—

-х

1-х

-+

1 (8) 1

К

21iR р, r F„

Р

Ф

Н) р. +- р. р к (1- ) 1-х

Х m К

r+R. r+R (q) R — магнитное сопротивление

14 Ф1 воздушного зазора между сердечником 13 и втулкой

R — радиус втулки 17

r — радиус втулки 15; х — смещение магнита; — величина зазора.

Поставляя (2) и (3) в (1) чают где F — ИДГ магнита.

Поток (4 1 разделяется пополам и каждая его половина индуктирует в соответствующих обмотках равные ЭДС, Так как обмотки включены последовательно-согласно, то суммарная ЭДС определяется как

1=1+1+1 +1+ 1 = — W — — =! ф

6 6 11 9 1 1 Д о 2fi F„.R-r dx (5)

2(W+W+ W м

6 9 и g(R+r),1

В известном устройстве площадь зазора изменяется лишь у внешней части кольцевого магнита, поэтому сопротивления воздушных зазоров определяются как

С учетом (1) для известного устройства поЛучают а с учетом (4) для предлагаемого устройства

Производные потоков равны аФ. 1 dx ю (»)

dt r+R dt

При малых х производная потока в известном устройстве определяется как

- К + — . (!2)

dt („) dt

Из сравнения формул (») и (12) следует, что предлагаемое устройство обладает значительно большей чувствительностью.

25 При рекомендуемых соотношениях

r 21 и R = 1,2г. для известного преобразователя получают и Ф и -К 21+2 41-1 dx

dt l dt

-К 3 4 dx 0 22 dx с» К

dt 1 dt

d+и 1 dx — — — К вЂ” — --. — — =

dt 2,2 1 dt

Таким образом, предлагаемое устройство обладает практически вдвое

45 большей чувствительностью.

Формула изобретения

1, Измерительный вибропреобраэователь, содержащий цилиндрический полый магнитопровод с внутренним кольцевым полюсом, два магнитопроводящих основания расположенных с двух сто1 рой магнитопровода и соединенных магнитопроводящей осью, кольцевой радиально намагниченный магнит, расположенный внутри полюса и равный ему по толщине, две кольцевые измерительные обмотки, закрепленные у

156636! проводящего кольца, нарухные и внутренние диаметры наружных дополнительных обмоток и кольца полиса, а также внутренних дополнительных обмоток и

2, Кольцевой вибропреобразователь по п.1, отличающийся тем, что, магнит снабжен внутренней и наружной магнитопроводящими втулками, вплотную надетыми на него и равными ему по толщине. вплотную к ним и к основным измерительным обмоткам, при этом полис вы-. полнен в ниде отдельного магнитоСоставитель T,Макарова

Редактор А.Козориз Техреп М.Дидык Корректор С.Черни

Заказ 5423/46 Тирах 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 оснований и вкличенные последовательно согласно, о т л и ч а н щ и и с я тем, что, с целью повышения чувствительности, в него введены дополнительный кольцевой мзгнитопроводящий сердечник, закреп: ".íííé на оси коаксиально кольцевому магниту и равный ему по толщине, а также две наружные и две внутренние кольцевые дополнительные измерительные обмотки, размещенные попарно-коаксиально .1o oFip стороны от полиса и дополнительного кольцевого сердечника дополнительного кольцевого сердечника равны между собой, причем дополнительные обмотки соединены с основными обмотками последовательно-соглас- . но.