Патент ссср 243208

243208

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сома Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 09.I I.1967 (М 1131718/26-25) Кл. 42с, 42 с присоединением заявки М

Приоритет

МПК G Olv

УДК 550.834(088.8) Комитет по делам иаобретений н открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 05Х.1969. Бюллетень М 16

Дата опубликования описания 18.IX.1969

Авторы изобретения

Л. А. Бибер и Ю. Е. Жданова

Всесоюзный научно-исследовательский институт электроэнергетики

Заявитель

ВИБРОГРАФ

В настоящее время для измерения вибраций гидроагрегатов, гидросооружений, фундаментов зданий и т. п., имеющих диапазон частот от долей герца до нескольких десятков или сотен герц, применяют вибрографы, содержащие маятниковые вибродатчики сейсмического типа ВЭГИК с измерительными и балансирующими катушками. Эти вибродатчики имеют довольно низкую частоту собственных колебаний, позволяющую работать в указан- 10 ном частотном диапазоне, но требуют регулировки нулевого положения маятника (балансировки) в ходе измерений, что бывает затруднительно или невозможно из-за большой потери времени и трудности доступа к вибро- 15 датчикам в условиях внбрационных испытаний.

С целью повышения надежности работы, в предлагаемом вибрографе установлена система автоматической балансировки маятника, 20 ко входу которой подключена диагональ моста переменного тока, два плеча которого образованы измерительными катушками. К выходу системы подключена балансирующая катушка. 25

Система автоматической балансировки маятника состоит из усилителя несущей частоты, демодулятора, фильтра пнфранизкой частоты, усилителя постоянного тока, соединенных между собой последовательно, и дифференци- 30 рующей цепочки, подключенной ко входу фильтра инфранизкой частоты и выходу усилителя постоянного тока.

На фиг. 1 показана конструкция вибродатчика; на фиг. 2 — блок-схема вибрографа; на фиг. 3 — принципиальная схема узлов обратной связи.

Свободный конец маятника 1 внбродатчика помещен между двумя измерительными катушками 2, обмотки KOTopblx включены в два плеча мостовой схемы переменного тока. Два других плеча этой схемы образованы .постоянными сопротивлениями.

На цоколе вибродатчика установлена балансирующая катушка 8, в электромагнитном поле которой помещен постоянный магнит 4, укрепленный н а маятнике. Балан си рующая катушка и постоянный магнит образуют регулирующий орган 5 внбрографа.

Измерительный орган б вибрографа, содержащий маятник и измерительные катушки (он же преобразует механические колебания в электрические), соединен с усилителем несущей частоты 7, на выходе которого включен демодулятор 8. В выходу демодулятора подключен фильтр инфранизкой частоты 9 и далее усилитель постоянного тока (УПТ) 10, на выход которого включена обмотка балансирующей катушки регулирующего органа 5.

Параллельно фильтру и УПТ включена дифференцирующая R — С цепочка 11 для определения оптимального коэффициента затухания маятника.

Блок-схема вибрографа включает в себя фильтр инфранизкой частоты, усилитель постоянного тока и дифференцирующую цепочку, образованный конденсатором 12 и сопротивлением 18. Нагрузкой фильтра является усилитель постоянного тока, собранный по схеме эмиттерного повторителя на составном транзисторе.

Высокое входное сопротивление эмиттерного повторителя позволяет получить большую постоянную времени фильтра при сравнительно малой емкости конденсатора 12.

Дифференцирующая цепочка образована сопротивлением обмотки балансирующей катушки 14 и конденсатором 15.

Схемы усилителя несущей частоты и демодулятора собраны на транзисторах и не имеют существенных отличий от употребляемых в системах автоматического контроля.

Виброграф работает следующим образом.

На выходе моста переменного тока, в два плеча которого включены обмотки измерительных катушек 2 вибродатчика,,при вибрации маятника 1 возникает амплитудно-модулированный сигнал, огибающая которого пропорциональна измеряемой вибрации. Этот сигнал поступает на вход усилителя 7 и затем на демодулятор 8. На выходе демодулятора выделяется сигнал, низкой частоты (сигнал измеряемой вибрации), который затем может быть подан на измерительный или регистрирующий прибор.

При нарушении баланса маятника вибродатчика на выходе демодулятора помимо измеряемого сигнала появляется постоянная составляющая, пропорциональная величине смещения нулевого положения маятника. Эта постоянная составляющая проходит через фильтр инфранизкой частоты 9 и подается в обмотку балансирующей катушки вибродатчика.

В результате взаимодействия электромагнитного поля катушки с,полем постоянного магнита 4 маятник перемещается в направлении, зависящем от напряжения разбаланса.

Благодаря наличию дифференцирующей цепочки в балансирующую катушку, кроме тока, пропорционального величине разбаланса маятника, подается ток, величина которого пропорциональна первой,производной сигнала, что предотвращает незатухающие колебания и дает возможность выбрать оптимальное успокоение маятника.

Предмет изобретения

1. Виброграф, содержащий маятниковый вибродатчик сейсмического типа с измерительными и балансирующими катушками, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, в нем установлена система автоматической балансировки маятника, ко входу которой подключена диагональ моста переменного тока, два плеча которого образованы измерительными катушками, а к выходу системы подключена балансирующая катушка.

2. Виброграф по п. 1, отличающийся тем, что система автоматической балансировки маятника состоит из усилителя несущей частоты, демодулятора, фильтра инфранизкой частоты, усилителя постоянного тока, соединен35 ных между собой последовательно, и дифференцирующей цепочки, установленной между входом фильтра инфранизкой частоты и выходом усилителя постоянного тока.

243208 рритела

vnv тр ото

Составитель Л. Митрофанова

Редактор Л. A. Утехина Техред Т. П. Курилко Корректор М. В. Радзинская

Заказ 2295/15 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2