Вибродатчик

 

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 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. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 Н 11/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Ф

aAr6yra

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " ь|, помощью фотопреобразователя, 5 ил.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4774721/28 (22) 26.12.89 (46) 30.11,92; Бюл. Nò 44 (71) Рижский Краснознаменный институт инженеров гражданской авиации им. Ленинского комсомола (72) А.Б.Лукашенок и M.Â.ÓøàêîB (56) Авторское свидетельство СССР

N 422975,,кл. G 01 Н 11/02, 1965, Авторское свидетельство СССР

N1208484,,кл, G 01 Н 11/02, 1980. (54) ВИБРОДАТЧИК (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 к области вибрации и может использоваться для измерения виброперемещений различных объектов.

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

„„. Ы2 „„1778548 А1 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 упругий подвес, закрепленный на упругом подвесе инерционный элемент и фотоэлектрический преобразователь перемещений инерционного элемента относительно корпуса, выполненный в виде осветителя. двух ( включенных в мостовую измерительную д схему светочувствительных элементов и светового модулятора. Вибродатчик снабжен регулируемым источником питания, О© 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 среднем

1778548

20

30

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 B 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 возмо>кностью 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 подви>кно 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 располо>кены в параллельных плоскостях, причем последние установлены вертикально встык, а нижняя и верхняя кромки щели 20 совмещены в и роекции с серединами высот светочувствительных площадок фоторезисторов 17> и

172, Приливы кронштейна 18 располо>кены 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 23 ) 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 ни>кних 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 поло>кения 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 X (t) вместе с ним также колеблет1778548 ся корпус 1 со шторкой 19, при этом инерционный элемент 2 с кронщтейном 18 за счет подбора оптимального сочетания их массы и жесткости упругой подвески для данной частоты остается на месте, отчего фоторезисторы 17 находятся в стационарном положении. На стороне инерционного элемента с осветителем 16, обращенной к фоторезисторам, формируется световой поток постоянной освещенности, который модулируется при прохождении через щель 20 и в таком виде падает на светочувствительные площадки фоторезисторов. Это приводит к пропорциональным изменениям величин сопротивлений последних, причем противофазно у соседних фоторезисторов в их вертикальном ряду, например;

R17г,17ъ(Х(т) = К + Лй(Х(т)), где R — среднее значение сопротивления фоторезистора (при освещении половинь; светочувствительной площадки), когда X(t) =

=0;

hR(X(t)) — изменение приращения сопротивления фоторезистора.

Ввиду того, что мостовая измерительная схема 22 запитывается постоянным напряжением от источника 24. на ее выходе получаем электрический сигнал, пропорциональный закону X(t) 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 инерционного элемента, 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 и 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 на концах — симметричные участки с взаимно противоходовой резьбой. и навинченных на эти участки фигурных опорных гаек, установленных с возможностью осевого пере25 мещения вдоль них, упругий элемент выполнен в виде двух идентичных цилиндрических пружин, закрепленных одними концами на корпусе, а другими контактирующих с соответствующими опорными гайка30 ми винтовой передачи, а в инерционном элементе выполнены осевое отверстие для прохождения приводного винта и радиальное отверстие для прохождения стопорного стержня, расположенное в его средней час35 ти.

1778548

Составитель А.Лукашенок

Техред М.Моргентал Корректор B.Ïåòðàø

Редактор

Заказ 4183 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина. 101