Магнитоэлектрический измерительный механизм Советский патент 1985 года по МПК G01R5/02 

со со

СП

оо со

1 .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в приборах постоянного тока с креплением подвижной части на растяжках, работанжщх в условиях воздействия вибраций и ударов.

Цель изобретения - повышение виброустойчивости механизма.

. Это достигается изменением натяжения растяжек при возникновении резонансных колебаний подвижной части, которое производится тепловым действием переменной составляющей тока в рабочей обмотке механизма. При этом компенсируется и температурная погрешность прибора.

На фиг. 1 схематично изображен измерительньй механизм; на фиг. 2 узел крепления наружного конца растяжки.

Измерительный механизм содержит подвижную часть 1 с рабочей обмоткой 2, соединенную с.внутренними кoнцa lи растяжек 3 и 4, наружные концы которых заведены через центрирующие элементы 5 и 6 амортизационных ПРУЖИН 7 и 8, установленных в обойме 9 измерительного механизма и закреплены на фланцах 10 и 11, раположенных в вьшолненных на обойме 9 направляняцих 12 и 13 и соединенных с регулировочными винтами 14 и 15, размещенными в торцовых отверстиях обоймы 9, через термобиметаллические элементы 16 и 17, имекшще форму полукольца с активным наружным слоем и регулировочными отверстиями -18 и 19 на концах, закрепленных на фланцах 10 и 11 и винтах 14 и 15 и электрически соединенных через фильтр 20 верхних частот, например, конденсатор, усилитель 21 переменного тока с рабочей обмоткой 2.

Измерительньй механизм содержит также запрессованные во фланцы 10 .и 11 контакты 22-и запрессованные в торцовые отверстия обоймы 9 токо- ;проводящие втулки 23 с резьбовыми отверстиями для регулировочных винтов 14 и 15, служащие для подпайки электрических контактов 24, причем термобиметаллические элементы 16 и 17 закреплены через регулировочные отверстия 18 и 19 на резьбовых концах регулировочных винтов 14 и 15 и кьнтактов 24 с помощью гаек 25 и зафиксированы от npioBOpoTa с по935892

мощью вьшолненных во фланцах 10 и 11 пазов 26.

Измерительный механизм работает следующим образом.

5 Необходимое натяжение растяжек, как и в известном устройстве, осуществляется путем поворота регулировочных винтов 14 и 15, перемещающих через термобиметаллические

10 элементы 16 и 17 фланцы 10 и 11 с закрепленными на них растяжками 3 и 4. В процессе измерения при совпадении частоты внешних вибраций с собственной частотой поперечных

15 колебаний подвижной части 1 возникают колебания подвижной части 1 значительной амплитуды. При этом в рабочей обмотке 2, колеблющейся в поле постоянного магнита, наво-

20 дится переменная ЭДС, т.е. в рабочей обмотке наряду с измеряемым , постоянным током начинает протекать переменньш ток, который после усиления усилителем 21 переменного тока подается на термобиметалличес- кие-элементы 16 и 17 (измеряемый постоянньй ток не пропускается фильтром-конденсатором 20). При протекании тока элементы 16 и 17 нагреваются и за счет расположения активного слоя на их наружной поверхности сжимаются (их центральный угол уменьшается). - При этом фланцы 10 и 11 стремятся перемертиться в сторону регулир.овочных винтов 14 и 15, т.е. натяжение растяжек 3 и 4 увеличивается, а, учитывая, что частота поперечных колебаний подвижной части шXV связана с натяжением растяжек Т зависимостью

Wx,l2T9/(b)

где m - масса подвижной части, длина растяжки, частота tfx)3 г же увеличивается.

45 Таким образом, при возникновении резонансных поперечных колебаний подвижной части 1 происходит смещение собственной частоты, что .сразу же приводит к срьшу резонансных колебаний. Это недает системе возможности затянуться на крлебательньй режим и позволяет значительно снизить дополнительную погрешность прибора от вибраций.

55 Кроме того, в магнитоэлектрических измерительных механизмах присутствует температурная погрешность, вызванная изменением сопротивления 3 рабочей обмотки 2 при изменении тем пературы внешней среды, причем при увеличении температ5фы чувствительность прибора падает, .что вызывает отрицательную температурную погрешность. В предложенном механизме при, увеличении температуры внешней Среды за счет сжатия элементов 16 и 17 натяжение растяжек 3 и 4 увели чивается и чувствительность подвижной части к измеряемому сигналу возрастает, что и компенсирует температурную погрешность. Для точной компенсации температурной погрешнос ти необходимо проведение специально предварительной регулировки.чувстви тельности с помощью изменения коэффициента жесткости термобиметалли89ческих элементов 16 и 17. Эта регулировка проводится с помощью регулировочных отверстий 18 и 19. Как показьшают проведенные расчеты и эксперименты, при интенсивности вибраций (0,5-2)g в рабочей обмотке наводится переменньй ток с амплитудой в десятки миллиампер, так что при коэффициенте усиления усилителя 100-200 постоянная времени нагрева термобиметаллических элементов не превышает 0,5 с. Таким образом, в предложенном механизме одновременно снижаются две составляющие погрешности, обусловленные воздействием вибраций и изме-: нением температуры окружающей среды.

Фиг,