Вибрационный преобразователь

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3!5479

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 11.Ч1.1969 (№ 1337262/18-10) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 01.Х.1971. Бюллетень х 29

Дата опубликования описания 25.XI.1971

МПК В 06Ь 1/08

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 534.89(088.8) Автор изобретения и заявитель

В. И. Каспирович

ВИБРАЦИОННЫИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть применено в измерительных усилителях, преобразователях, регистраторах электрических сигналов, а также в автоматических потенциометрах, в автокомпенсационных схемах для модуляции входных сигналов или сигналов разбаланса.

Известен вибрационный преобразователь, содержащий привод перемещения контактов и подвижный и подпружиненный контакты.

Недостатком такого преобразователя является малый диапазон частот, не превышающих 100 гц.

Для расширения рабочего диапазона часто в предлагаемом преобразователе привод перемещения контактов выполнен магнитострикционным и снабжен полуволновым концентратором ультразвуковой энергии с фланцем в узловой плоскости и цилиндрическим магнитным экраном, жестко соединенным своим нижним основанием с фланцем, а верхним— с изолятором, в котором закреплен токоподводящий электрод, соединенный через пружину с подпружиненным контактом, взаимодействующим с подвижным контактом на узком конце концентратора.

На фиг, 1 изображен описываемый вибропреобразователь; на фиг. 2 — графики перемещения подвижного и подпружиненного контактов в режиме их периодического замыкания и размыкания; на фиг. 3 — два варианта включения контактов вибропреобразователя в схему модулятора.

Вибропреобразователь состоит из сердечника 1 и обмотки 2 возбуждения магнитострпкцпонного преобразователя, концентратора ультразвуковой энергии с подвижным контактом 4 на узком торце и фланцем 5 в узле смещения, магнитного экрана 6, изолятора 7, то10 коподводящего электрода 8, пру?Кины 9, па которой закреплен подпружиненный контакт 10.

Сердечник 1 выполнен из магнптострпкцпонного материала, например кобальтового

15 феррита. Контакты 4 и 10 изготовлены из твердого и прочного материала (вольфрам, металлокер амина) .

Масса контакта 10 и пружины 9 должна быть минимальной для изменеш1я контактно20 го давления при замыкании контактов в динамическом режиме.

Акустический контакт между концентратором 8 и сердечником 1 достигается любым известным способом, например склеиванием

2S эпоксидным клеем, который одновременно гал ьванически и зол ирует концентр атор от сердечника. Магнитный экран жестко и герметично соединен с фланцем 5 в узле смещения концентратора. Выполненный из магнито30 мягкого ферромагнитного материала, магнпт3

315470

25

40 пый экран экранирует контактную систему от магнитного поля магнитострикционного преобразователяя.

Магнитный экран выполнен герметичным и наполнен инертным газом, что способствует продолжительности срока службы контактов и всего вибропреобразователя.

Вибропреобразователь р аботает следующим образом. В исходном состоянии контакты 4 и

10 могут быть как замкнутьв|и, так и разомкнутыми, причем в последнем случае зазор между контактами должен быть меньше амплитуды перемещения подвижного контакта. На фиг. 2 показано движение подвижноro контакта — кривая А|(г), подпружинеппого-кривая А (/) и совместное движение контак|ов — кривая Аз(1) В установившемся режиъ|с при возоякденг|и магнитострикционпого преобразователя переменным током с частотой, совпадающей (при одновременном подмагпичивании постоянным током) с часто|ой собственных колебаний сердечника и концентратора, узкий торец концентратора с контактом 4 совершает колебательное движение, периодически замыкая контакты на время

1д. Дв||:(ке||ис подпружи1(енного контакта происходит под действием импульса силы со стороны подвижного контакта, реакции пружи||ь! и силы сцепления ме кду контактами.

Отношение времени замыкания к времени размыкания контактов может быть равно едипице или отличаться or нее. На фиг. 2 показан случай, когда 4 (1р. Размыкание контактов происходит под действием силы инерции, воздействующей на подгружиненный контакт при ускорении подвижного коптакга после прохождения им максимума амплитуды. Динамика процесса определяется несколькими факторами: жесткостью пру>кипы, исходным (статическим) контактным давлением, матери".ëîì, из которого изготовлены контакты.

Наибольшее механическое напряжение материал контактов испытывает при их замыкании. Динамическое контактное давление тем меньше, чем меньше масса подпружиненного контакта, и по расчетам не превышает допус i имой величины для некоторых материалов (например для вольфрамового контакта массой 5 10 - —; 10 — з г и контактирующей плошадью 0,5 л|л|-, на частоте преобразования

50 —:100 кг|1).

Контакты 11 вибропреобразователя (фиг. 3) включены в схему конденсаторного модулятора последовательно (фиг. 3,а) или параллельно (фиг. З,o).

В первом случае оба контакта изолированы от кори,са вибропреобразователя и сердечника 1, во втором случае изолирован только под|пру>кинепный контакт. Конденсатор 12 является разделительным. Резистор 13 служит для восстановления постоянной составляющей конденсатора, резистор 14 — для ограничения гходного тока. Возможно так ке вкл|очение вибропреобразователя в схему модулятора с согласующим трансформатором.

Предмет изобретения

Вибрационпый преобразователь, содержащий привод перемещения контактов и подв||>кный и подпружиненный контакты, отли |аюипйся тем, что, с целью расширения частотного диапазона, привод перемещения контактов выполнен магнитострикционным и снабжен полуволновым концентратором ультразвуковой энергии с фланцем в узловой плоскости и ц||:|ипдрическ||м магнитным экраном, жестко соединенным своим нижних! основанием с фланцем, а верхним — с изолятором, в котором закреплен токоподводящий электрод, соедипеш|ый через пружину с подпружипсппь||! контактом, взаимодействующим с подвижным контактом на узком конце концентратора.