Вибропреобразователь Советский патент 1985 года по МПК G01H1/00 

Изобретение относится к измери/тельной технике и может быть исполь|зовано при измерении пространствен- i iHoro колебательного движения объекта.

Цель изобретения - повьш1ение ин формативности преобразования за счет измерения трех ортогональных составляющих пространственного движения. На фиг.1 изображена конструкция вибропреобразователя; на фиг.2-4 варианты включения вибропреобразоват я в электрическую схему.

Вибропреобразователь содержит корпус 1, размещенный в нем инёрционньй элемент 2, выполненньш в виде электропроводного шара, и упругий элемент 3 из диэлектрика, размещенный между корпусом 1 и инерционным эле-г

ментом 2. .

Корпус 1 выполнен со сферической внутренней поверхностью, упругий элемент 3 - из эластичного диэлёЛтт,

рика, например резины или полиурета; на, размещенного между корпусом 1 и, инерционным элементом 2, который выполнен электропроводным и соединен со средней жилой 4 кабеля, изолиро- i ванной с помощью непроводящего материала 5 от экрана 6, соединенного с электростатическим экраном корпуса 1

СО и помещенного в водонепроницаемую

оболочку 7. Корпус 1 может быть выополнен из двух частей, соединенныхсомежду собой с помощью резьбы или

/винтами.. .. . .

Вибропреобразователь снабжен тремя . или тремя парами взаимно перпендикулярных дисков 8, установленных в корпусе 1 и образующих с электропроводной поверхностью инерционного элемента 2 конденсаторы, выполняющие роль электромеханических преобразователей. Корпус 1 выполнен из диэлектрика и . |

может быть помещен в электростатйческий экран. Поверхность дисков 8, обращенная к инерционному элементу 2, может быть выполнена в виде криволинейного элемента вращения, например сферической или эллипсоидальной. Это позволяет увеличить линейность преобразования составляющих пространственного колебательного движения в электрический сигнал, В случае применения трех взаимно перпендикулярных электро проводных дисков 8 каждый из них образует с электропроводной поверхностью инерционного элемента конденса.тор 9 (фиг.З), изменение емкости которого пропорционально составляющей смещения инерционного элемента 2 в одном из трех ортогональных направлений, В случае, применения трех -пар вза имно перпендикулярных электропроводных дисков 8 каждая пара дисков 8 образует с инерционным элементом 2 дифференциальные конденсаторы, Токо проводящие кабели, средние жилы которых.соединены о дисками 8, смонтированы на корпусе аналогично кабелю, соединенному с инерционным эле ментом 2, Конденсатор 9, вьшолняющий роль электромеханического преобразователя, включен в управляющую : цепь автогенератора 10, выход которо го соединен с частотомером 11 (фиг,3 Электрическая схема может дополнител но содержать смеситель 12, входы которого соединены с выходами автогене раторов, в управляющих цепях которых включены диски 8 дифференциальных конденсаторов 9 электромеханических преобразователей, а вход смесителя может быть подключен к частотомеру 1 (фиг,4). Один из генераторов 10 може быть выполнен без управления и прост задавать стабильную частоту (фиг,4). Вибропреобразователь работает следующим образом. При колебаниях корцуса 1 инерционный элемент 2, сжимая упругий эле,мент 3, будет перемещаться относительно корпуса 1, При этом емкости, образованные инерционным элементом 2 и дисками 8 будут изменяться и как следствие этого будет изменяться собственная частота на выходе автогенератора 10. Подключенный на его выходе частотомер 11 будет показывать цифровое значение, пропорциональное величине амплитуды смещения инерционного элемента вдоль составляющей колебательного движения, перпендикулярной диску 8, к которому подключен автогенератор 10, Применяя частотомер 11 с высоким быстродействием, можно фиксировать амплитуду в каждый момент времени. При наличии в схеме смесителя 11 и дифференциального конденсатора в силу изменения емкости двух его половинок в противоположных иаправлениях (+ Л и -Л) частота на выходе смесителя будет равна удвоенной величине изменения частоты автогенератора, т.е. удвоенной амплитуде вибрации. При наличии кварцевого генератора (фиг.4) изменение частоты на выходе смесителя будет пропорционально амплитуде вибрации. Последние две схемы включения (фиг,4) позврляют получить на выходе смесителя частоту, пропорциональную значению амплитуды вибрации в каждый момент времени.. Первая схема включения требует вычитания из результатов, показанных; частотомером частоты, соответствующей начальной емкости преобразователя при неподвижном инерционном элeмeнte 2. Формула изобретения 1.Вибропреобразователь, содержащий корпус, размещенньй в нем инерционный элемент, выполненный в виде электропроводного шара, и упругий элемент из диэлектрика, размещенный, между корпусом и инерционным элементом, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения информативности преобразования, он снабжен тремя взаимно перпендикулярными электропрог водными дисками, установленными на корпусе и образующими с инерционным элементом конденсаторы, а корпус выполнен из диэлектрика. 2.Вибропреобразователь по п.1, отличающийся тем, что он снабжен тремя .дополнительными электропроводными дисками, установленными на корпусе параллельно соответствую-j щим основным дискам с противоположной стрроны инерционного элемента.

Изобретение относится к измери/тельной технике и может быть исполь1зовано при измерении пространственнотто колебательного движения объектов. Повышение информативности преобразования происходит за счет измерения трех ортогональных составляющих виб- роколебаний. При колебаниях корпуса 1 инерционньй элемент 2, снимая упругий элемент 3, будет перемещаться относич тельно корпуса 1, при этом емкости, образованные инерционным элементом 2 и дисками 8, будут изменяться и изменять частоту на выходе автогенераг -тора 10. 1 з.п . ф-лы, 4 кл.

в

Фав.1

д 1

iO

Фиг.З

гз:

I

2

в

J

Z

10

i1

If

12

ii

13