Преобразователь линейных ускорений

 

Изобретение относится к информационно-измерительной технике, в частности к средствам индикации и контроля измерений второй производной скорости летательных объектов во времени, и является усовершенствованием известного устройства по авт. св. № 1051436. Целью изобретения является повышение чувствительности ГО,2 и крутизны преобразовательной характеристики . На прямоугольный внутренний полюс магнитопровода надето кольцо 8, выполненное из диамагнитного электропроводящего материала и образующее короткозамкнутый виток. Благодаря короткозамкнутому кольцу 8 при движении подвижного магнитного кольца 1 относительно этого кольца в витке наводится ЭДС, пропорциональная скорости изменения потока. Индуцированная ЗДС вызывает появление, тока в короткозамкнутом витке, магнитное поле которого усиливает изменение магнитного потока, вызванного движением подвижного магнита, что приводит к увеличению остроты реакции преобразователя на отклонение от нейтрального положения его подвижного элемента и отвечающему этому повышению крутизны преобразовательной характеристики и чувствительности рассматриваемого устройства . 2 ил. О N3 ё 4 N3 OJS 1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 6 01 P 15/11

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

9 быг 7 (61) 1051436 (21) 4667890/10 (22) 27.03.89 (46) 15,04.91. Бюл. № 14 (71) Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) И.Х. Хайруллин, Ф.Р. Исмагилов, И.Ф. Янгилов и P.Ê, Фаттахов (53) 531.768 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 11005511443366, кл. G 01 Р 15/11, 1982. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЛИНЕЙНЫХ УСКОРЕНИЙ (57) Изобретение относится к информационно — измерительной технике, в частности к средствам индикации и контроля измерений второй производной скорости летательных объектов во времени, и является усовершенствованием известного устройства по авт. св. № 1051436. Целью изобретения является повышение чувствительности... Ы„„1642404 А2 и крутизны преобразовательной характеристики. На прямоугольный внутренний полюс магнитопровода надето кольцо

8, выполненное из диамагнитного электропроводящего материала и образующее короткозамкнутый виток. Благодаря коротко-, замкнутому кольцу 8 при движении подвижного магнитного кольца 1 относительно этого кольца в витке наводится ЗДС, про порциональная скорости изменения потока;

Индуцированная ЗДС вызывает появление, тока в короткозамкнутом витке, магнитное поле которого усиливает изменение магнитного потока, вызванного движением подвижного магнита, .что приводит к увеличению остроты реакции преобразо- Я вателя на отклонение от нейтрального положения его подвижного элемента и отвечающему этому повышению крутизны . преобразовательной характеристики и чувствительности рассматриваемого устройст - Я ва. 2 ил.

1642404

10

25

40

55

Изобретение относится к информационно-измерительной технике, в частности к средствам индикации и контроля изменений второй производной скорости летательных объектов по времени, и является усовершенствованием изобретения по авт. св. М 1051436.

Цель изобретения — повышение чувствительности и крутизны преобразовательной характеристики.

Преобразователь линейных ускорений содержит подвижный инерционно — магнитный элемент — радиально намагниченное кольцо 1, которое свободно насажено на ферромагнитную ось 2.

Внутренняя поверхность кольца 1, скользящая по оси 2; снабжена фторопластовой цилиндрической прокладкой 3, Магнитопровод преобразователя состоит из двух симметричных цилиндрических частей

4 и.5, образующих у места их сочленения внутренний круговой полюс 6 П вЂ” образного профиля, который разделен по своей середине диамагнитным зазором, образуемым кольцевой диамагнитной прокладкой — шайбой 7 и охватываемым диамагнитным короткозамкнутым кольцом 8.

Внешние основания цилиндрических частей 4 и 5 магнитопровода закрыты магнитомягкими фланцами 9 и 10, которые связаны между собой ферромагнитной осью 2, охваченной у фланцев двумя-идентичными катушками 11 и 12 индуктивности, обмотки которых соединены согласно-последовательно.

Магнитопровод преобразователя снабжен внешним диамагнитным корпусом 13, выполняющим одновременно функцию электростатического экрана. Внутренняя ось преобразователя магнитопровода, охватываемая подвижным магнитным элементом 1, составлена из пары идентичных цилиндрических стержней 14 и 15, выполненных из магнитомягкого материала (фиг.

2), а также из соединительной диамагнитной вставки 16; которая жестко и соосно механически связывает между собой магнитомягкие стержни 14 и 15 с помощью симметрично расположенных соединительных элементов 17 и 18. Внешний диаметр диамагнитной вставки 16 равен при этом диа. метру сочленяемых этой вставкой стержней

14 и 15.

Преобразователь работает следующим образом.

При перемещении контролируемого объекта с неизменной скоростью, совпадающей по направлению с осью 2 преобразователя, подвижное магнитное кольцо 1 находится в нейтральном положении (среднем) симметрично относительно обеих расчлененных прокладкой-шайбой 7 частей внутреннего кругового полюса 6 магнитопровода, Магнитный поток, создаваемый подвижным радиально намагниченным кольцом 1, в таком режиме равномерного перемещения контролируемого объекта распределяется поровну по двум симметричным ветвям магнитопровода преобразователя, которые разделены диамагнитной прокладкой — шайбой 7 и охвачены у основания оси 2 соответственно катушками 11 и 12 индуктивности (фиг, 1). В этом случае в катушках 11 и 12 отсутствует наведенная ЭДС и на выходе электрического сигнала нет, .:.Если контролируемый объект перемещается с постоянным временным градиентом скоростей, то на подвижное магнитное кольцо 1 преобразователя под влиянием силы инерции, противоположной по направлению вектору ускорения исследуемого объекта, действует постоянная по величине сила, определяюшая смещение магнитного кольца 1 относительно расчлененного диамагнитной прокладкой — шайбой 7 внутреннего кругового полюса 6 магнитопровода, закрытого короткозамкнутым кольцом 8, на фиксированное расстояние вдоль направляющей внутренней оси 2. При этом магнитный поток, создаваемый магнитным кольцом 1, распределяется неравномерно между верхней и нижней цилиндрическими частями магнитоправода, содержащими соответственно катушку 12 индуктивности и катушку 11 измерительной обмотки преобразователя. Однако вследствие фиксированно — смещенного положения подвижного магнитного кольца 1 относительно каждой из" расчлененной диамагнитной прокладкой-шайбой 7 частей внутреннего полюса 6 магнитопровода преобразователя переменная составляющая в магнитных потоках, охватывающих катушки 11 и 12 индуктивности при постоянном ускорении контролируемого объекта отсутствует.

В случаях, когда при перемещении исследуемого объекта имеют место вариации ускорения, на подвижный инерционный элемент — радиально намагниченное кольцо

1, воздействует переменное по величине и знаку усилие, вызывающее непрерывное смещение магнитного кольца 1 вдоль ферромагнитной оси 2. Происходящее при этом перераспределение излучаемого подвижным инерционным элементом магнитного потока между двумя расчлененными диамагнитной кольцевой прокладкой — шайбой 7 ветвями магнитопровода приводит к появлению на выходах согласно — последовательно включенных катушек 11 и 12 измерительной

1642404

Составитель T.Màêàðoâà

Техред М,Моргентал Корректор М.Максимишинец

Редактор А. Огар

Заказ 1145 Тираж 352 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Прои зводствен но-издател ьский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 обмотки преобразователя ЭДС, величина которой является в каждый момент времени пропорциональной временному градиенту ускорения контролируемого обьекта. При этом особенностью функционирования преобразователя является то, что благодаря наличию короткозамкнутого кольца 8 при движении подвижного магнитного кольца 1 относительно этого кольца в витке наводится ЭДС, пропорциональная скорости изменения потока; индуцированная ЭДС вызывает появление тока в короткозамкнутом витке, магнитное поле которого усиливает изменение магнитного потока, вызванного движением подвижного магнита, что приводит к увеличению остроты реакции преобразователя на отклонение от нейтрального положения его подвижного элемента и отвечающему этому повышению крутизны преобразовательной характеристики и чувствительности предлагаемого преобразователя. Возможность реализации и совмещения указанных характеристик с повышенной компактностью преобразователя и снижением его веса позволяет резко расширить функционально — оперативные возможности устройства и область его эффективного практического использования в лабораториях и промышленкых устройствах.

При одновременном разделении как внешней цилиндрической части магнитопровода пареобразователя и его кругового внутреннего полюса 6, таку и внутренней

5 ферромагнитной оси 2 магнитопровода диамагнитными зазорами, образуемыми соответственно прокладкой-шайбой 7 и соединительной цилиндрической диамагнитной вставкой 16, и установке кольца 8 иэ диамаг10 нитного проводящего материала, взаимная дифференциация и степень перераспределения магнитных потоков, разветвляющихся по двумя цилиндрическим ветвям магнитопровода преобразователя, содер15 жащим элементы 4, 11, 10, 15 и 5, 9, 12, 14, выражены более остро, чем у известного индикаторного преобразователя, при равных отклонениях подвижного элемента 1 от своего нейтрального положения.

Формула изобретения

Преобразователь линейных ускорений по авт. св. М 1051436, отличающийся

25 тем, что, с целью повышения чувствительности и крутизны преобразовательной характеристики, в него введено кольцо, выполненное иэ диамагнитного материала, расположенное на прямоугольном внутрен30 нем полюсе магнитопровода.