ПОДВИЖНАЯ СИСТЕМА ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРИБОРА Российский патент 1999 года по МПК G01R1/14 G01R11/10 

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в приборах, работающих в условиях механических воздействий.

Известные подвижные системы электроизмерительных приборов имеют низкую устойчивость к внешним вибрациям. Низкая виброустойчивость обусловлена тем, что резонансные колебания, возникающие в плоскости пружины, противодействуют регулируемой силе. На пружинах нанесен слой мягкого эластичного материала, служащий для демпфирования ее вибраций, или маленькие кусочки резины, или частичное волокнистое покрытие, распределенное по локальным точкам пружины. Это способствует уменьшению шума, а также демпфированию резонансных колебаний.

Однако такая подвижная система имеет ряд недостатков:
- низкую устойчивость к внешним вибрациям,
- низкую надежность.

Это объясняется тем, что резонансные колебания витков пружины под действием внешних сил, происходящие в плоскости пружины, приводят к выпучиванию пружины, их соударению друг с другом, что в свою очередь приводит к уводу подвижной системы приборов. Кроме того, при соударении и трении витков друг о друга происходят износ и выпадение демпфирующего слоя, что ведет к увеличению жесткости пружин, загрязнению рабочего зазора подвижной системы и, следовательно, к снижению надежности прибора.

Известны подвижные системы электроизмерительных приборов, установленные на керновых опорах и содержащие две спиральные пружины, служащие для создания противодействующего момента.

Известные подвижные системы электроизмерительных приборов имеют низкую устойчивость к внешним вибрациям.

Целью настоящего изобретения является повышение виброустойичвости подвижной системы и ее надежности.

Указанная цель достигается тем, что в подвижной системе, установленной на керновых опорах и содержащей две спиральные пружины, служащие для создания противодействующего момента, на витки пружины нанесены слои электрета, причем, заряды электрета на каждой из двух сторон соседних витков, обращенных друг к другу, имеют противоположные знаки.

В предлагаемой подвижной системе по сравнению с прототипом на витки пружины нанесены слои электрета, причем заряды электрета на каждой из двух сторон соседних витков, обращенных друг к другу, имеют противоположные знаки. Эти отличия позволяют повышать виброустойчивость системы и ее надежность.

Сущность изобретения поясняется на чертежах, где на фиг. 1 схематично показана система электроизмерительного прибора, на фиг. 2 - спиральная пружина (вид по стрелке А на фиг. 1).

Подвижная система включает рамку 1 с укрепленными на ней кернами 2, установленными на подпятнике 3. Внутренний конец спиральных пружин 4 закреплен на кернах 2, а наружный - на обойме 5 прибора. На витки пружин 4 нанесены слои 6 и 7 электрета так, что заряды электрета на каждой из двух сторон соседних витков пружины, обращенных друг к другу, имеют противоположные знаки.

Предлагаемая подвижная система при воздействии вибрации работает следующим образом.

При движении одного из витков в ту или другую сторону в плоскости пружины виток испытывает силы взаимодействия (притяжения) со стороны рядом расположенного витка. Сила взаимодействия обусловлена тем, что обращенные друг к другу стороны соседних витков имеют противоположные по знаку электрические заряды.

Сила взаимодействия препятствует резонансным колебаниям витков, их выпучиванию, что в конечном итоге исключает увод подвижной системы, обусловленный спиральными пружинами, а следовательно, повышает ее виброустойчивость.

Кроме того, упругие силы, обусловленные взаимодействием электретов, повышают поперечную жесткость пружины, увеличения тем самым ее собственные частоты. Таким образом, наряду с уменьшением аплитуды резонансных колебаний виброустойчивость системы повышается за счет резонансных частот пружины за верхние границы задаваемого частотного диапазона внешних вибраций.

Так как одним из свойств электрета является его способность длительное время (до нескольких лет) создавать электрическое поле, то надежность предлагаемой подвижной системы будет значительно выше, чем у известной.

Таким образом, использование предлагаемой подвижной системы электрических приборов, установленной на керновых опорах, позволяет демпфировать резонансные колебания, возникающие в плоскости пружины под действием внешних вибраций, полностью исключить увод подвижной системы, обусловленный спиральными пружинами, а следовательно, повысить виброустойчивость и надежность подвижной системы по сравнению с известной.

Предложенная конструкция подвижной системы электроизмерительного прибора содержит две спиральные пружины, служащие для создания противодействующего момента, в которой для повышения ее виброустойчивости на витки пружины нанесены слои электрета, причем заряды электрета на каждой из двух сторон соседних витков, обращенных друг к другу, имеют противоположные знаки. Данная конструкция имеет высокую виброустойчивость, надежность по сравнению с известной, что является техническим результатом. 2 ил.

Подвижная система электроизмерительного прибора, установленная на керновых опорах и включающая две спиральные пружины, служащие для создания противодействующего момента, отличающаяся тем, что на витки пружин нанесены слои электрета, причем заряды электрета на каждом из двух соседних витков, обращенных друг к другу, имеют противоположные знаки.