Датчик вибраций Советский патент 1986 года по МПК G01H11/02 

ю

Од

00

со

1

изобретение относится к виброизмерительной технике и может быть использовано для измерения низкочастотных виброколебаний в сейсмической, буровой аппаратуре.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости датчика.

На фиг. I представлен датчик вибраций, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху. .

Датчик вибраций содержит корпус 1 установленный в нем с возможностью осевого перемещения и подпружиненный пружиной 2 измерительный стержень 3, выполненный из парамагнитного материала, например алюминия, и имеющий прямоугольное сечение. На повер ность одной из сторон стержня 3 нанесен слой 4 ферромагнетика 5 имеющий неоднородную намагниченность по длине стержня. В Контакте со слоем 4 ферромагнетика находится блок 5 магнитных головок, которые собраны в рамке 6 и установлены с возможностью перемещения по направляющим 7 и 8. Для точной юстировки блока 5 магнитных головок датчик снабжен регулировочным винтом 9 и зажимным винтом 10.

Датчик вибраций работает следующим образом.

Перед началом измерений измери- тельный стержень 3 вводят в контакт с поверхностью контролируемого объек та. При этом корпус датчика крепят на неподвижном основании (не показано) . Регулировочным винтом 9 устанавливают рабочие зазоры магнитных головок в нулевое положение и фиксируют это положение зажимным .винтом 10.

При колебаниях контролируемого объекта в направлении, совпадающем с продольной осью измерительного стержня 3, с помощью магнитных головок блока 5 фиксируется неоднородность намагниченности различных участков стержня и на выходе магнитных головок снимают информацию в виде электрических импудьсов, т.е. получают цифровой сигнал. При прохожде1гаи рабочими зазорами магнитных головок нулевого положения (магнитная метка на стержне 3) полярность импульсов меняется на обратную, что позволяет в случае необходимости анализировать амплитуды импульсов обеих полярностей. Плотность записи

654892

информации на стержне 3 может достичь нескольких десятков импульсов на миллиметр его длины, что и определяет точность измерения вибрации.

5 Электрические сигналы, снимаемые с блока магнитных головок, поступают во вторичную аппаратуру, которая в зависимости от стоящих перед ней задач может определять усредненное

О значение амплитуды вибрации, усредненное значение частоты (периода) колебаний, выборку колебаний, частота или амплитуда которых лежит в заданных пределах, а также другие тре5 буемые параметры вибрации.

Для этого импульсы с магнитной головки, фиксирующей прохождение нулевого импульса, используют для определения количества виброперемеще20 НИИ измеряемого объекта, а с помощью Других магнитных головок определяют амплитуду зиброперемещений. Например, усредненное значение амплитуды вибрации получают путем, определения

25 .сумматором амплитуды суммы всех |амплитуд виброколебаний за единицу ,времени, измеренную счетчиком времени. Количество виброколебаний равно половине количества прохождений

30 магнитными головкаминулевого положения. Усредненную частоту вибрации определяют путем измерения счетчиком импульсов количества виброколебаний за отмеренную счетчиком единицу вре-.

эс мени. Период виброколебаний определяют, измеряя время между двумя прохождениями блоком магнитных головок нулевого,положения.

i Использование предлагаемого датчи г ка позволяет эффективно выделять низкочастотную составляющую вибрации и при этом непосредственно сопрягать его с различными импульсными устройствами и ЭВМ, а высокая точность из мерений определяется плотностью записи на стержне и конструктивными особенностями магнитных головок. Информация о вибрации с магнитных головок может быть после соответствующе50 го усиления записана на магнитную ленту и при необходимости потом воспроизведена, что важно при анализе свойств контролируемого объекта.Предлагаемый датчик прост по конструкции,

55 технологичен в изготовлении, имеет малый вес и габариты, обладает малой инерцией, которая определяется, в основном, массой алюминиевого стержня и свойствами пружины. Благодаря получению выходного сигнала в цифровой форме повьппается помехоустойчивость датчика. Формула изобретения Датчик вибраций, содержащий корпус, установленный в нем с возможнос тью осевого перемещения подпружиненный измерительный стержень и размещенные на корпусе считывающие элементы, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, измерительный стержень выполнен из парамагнитного материала с прямоугольным поперечньм сечением и с нанесенным на одну из его сторон слоем ферромагнетика, имеющего неоднородную намагниченность по длине стержня, а считывающие элементы -выполнены в виде блока магнитных головок, находящихся в контакте со слоем ферромагнетика. ю 6 3 г

Изобретение относится к виброизмерительной технике и позволяет повысить помехоустойчивость датчика вибраций путем получения информации на выходе датчика в цифровой форме за счет использования слоя ферромагнетика с неравномерной намагниченностью. Датчик вибраций содержит корпус, установленный в нем с возможностью осевого перемещения подпружиненньй измерительный стержень из парамагнитного материала, имеющий сечение прямоугольной формы. На одну из сторон стержня нанесен слой ферромагнетика с неоднородной намагниченностью по длине стержня, с которым контактирует блок магнитных головок. При перемещении измерительного стержня, происходящем при контакте его с контролируемьм объектом, (Л на выходе магнитных головок появляется цифровой (импульсный) сигнал. 2 ил.