Индукционный вибродатчик Советский патент 1960 года по МПК G01H11/00 

При использовании в сейсмических вибродатчиках плоских иружии. имеющих требуемую жесткость в направлении измерения и возможио большую жесткость в поиеречном направлении, возникают существенные трудности измерения на высоких частотах (на частотах, начиная от 100-150 гц ири собственной частоте сейсмической системы в 10 et{ из-за чувствительности к поперечным вибрациям (явлением параметрического резонанса).

Этот недостаток исключен в вибродатчике предлагаемой конструкции, изображенной на фиг. 1, 2 и 3 (продольный разрез с двумя сечениями) .

Основой сейсмической массы является постоянный магнит L выполненный в виде полого цилиндра, на который надеты полюсные наконечники 2 н 3. С магнитом жестко скреплен полый пилиндр 4. Кренленпо производится с обоих торцов посредством четырех стержней 5 и 6 с помощью сварки или клея (см. фиг. 3, сечение по А-А). В цилиндре 4 вблизи правого и левого торцов высверлены по четыре отверстия, в которые вдеваются заканчивающиеся крючками винтовые пружины 7 и 8. Вторыми концами пружин сейсмическая масса подвешивается к каркасу 9 катушек датчика.

Механической основой датчика является корпус W, которым датчик крепится к объекту измерения. Корпус выполнен из стали и играет роль магнитопровода магнитной системы датчика. Внутри корпуса помешается каркас 9 катушек, играющий также роль сосуда для кремнийорганической жидкости, заливаемой для успокоения сейсмической системы датчика. Поэтому каркас наглухо закрывается ввинчиваюи1имися в него крышками // и 12. Первая выполняется из электроизолирующего материала, так как в пей укреплены винты 13, играющие роль токосъемных клемм. Внутри каркаса посредством гаек 14 и 15 укреплены крестовины }6 и 17, к которым крепятся лопасти 18 и польп | цилиндр 19 (см. фиг. 2,

№128625...- 2 ate. ; ., i сечение no .б-Б). ВийТы 2( закрывают отверстия в крышке /2, через

которые производится за чивка жидкости внутрь датчика. Термистор 21 используется для компеЯсации погрешности, возникающей на частота.х, близких кр&ЬнаНсяёГм при изменении с температурой вязкости демпфирующей .Токосъемные вииты 13 фиксируются гайками 22. К двум винтам подиаида.ется термистор, а к двум другим - выводы от катушек 23. Внутри каркаса катушек имеется фаска, в которой просверливаются отверстия для крепления вторых концов пружин 7 и .

Датчик работает следующ.им образом.

Сейсмическая масса имеет две степени свободы, благодаря чему резонанс в поперечном направлении возникает практически на тех же частотах, что и в направлении измерения. Резонансы пружин на высоких частотах сглаживаются демпфирующими свойствами жидкости. На частотах выще резонанса сейсмическая масса остается практически неподвижной, в то время как корпус и жестко связанные с ним катушкн датчика движутся вместе с объектом измерения. .Таким образом, постоянный магнит перемещается по отношению к катушкам на величину измеряемого вибросмещения. При движении датчика в направлении оси измерения силовые линии будут пересекать витки катушки, в результате чего в ней будет наводиться э.д.с., пропорциональная виброскорости.

При движении датчика в поперечном направлении, несмотря на то, что магнит перемещается По отношению к катушке (в плоскости, перпендикулярной оси), в п оследней не будет наводиться э.д.с., так как силовые линии магнита при этом не будут пересекать витков катущкк. Вследствие этого датчик будет нечувствителен к поперечным вибрациям. Чтобы увеличить площадь поверхности датчика касательной к его оси и увеличить, таким образом, коэффициент сопротивления при движении, в сейсмической массе использован вспомогательный цилиндр 4. Чтобы объем н идкости, заклюЧенпь1й между цилиндром 4 и постоянным магнитом 1, не двигался вместе с сейс.мической массой, в окна между ними и стержнями 5 и (5 вставлены лопасти 18, при этом желаемый эффект будет достигнут. При такой конструкции легко удается обеспечить достаточное демпфирование в направлении измерения (степень успокоения более критической) даже при сравиительно высоких собственных частотах сейсмических систем (20 гц и более). Степень успокоения в поперечном направлении получается при этом очень большой из-за вихреобразного движения л идкости в направлении, перпендикулярном оси, ибо формы сейсмической массы являются обтекаемыми только в направлении оси измерения.

В случае надобности повышения степени успокоения сейсмическую массу можно выполнить с несколькими цилиндрами, типа цилиндра 4, степень успокоения при этом будет повышаться пропорционально увеличению поверхности сейсмической массы, параллельной оси датчика. Наоборот, если степень успокоения не должна быть высокой, сейсмическая масса может быть выполнена без вспомогательных цилиндров.

Предмет изобретения

1. Индукционный вибродатчик, содержащий сейсмическую массу, выполненную в виде подпружиненного полого цилиндрического постоянного магнита и стального герметичного корпуса, в котором помещены катущки и налита демг фирующая жидкость, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента успокоения в основном и поперечных направлениях, постоянный магнит жестко связан с коаксиально распо