Индуктивный виброметр с механической системой отсчета амплитуды вибрации Советский патент 1960 года по МПК G01H11/02 

Предлагаемый индуктивный виброметр с механической системой отсчета, предназначенный для Исследования параметро1в вибрации машинных агрегатов, Относится к известному типу трансформаторных дифференциальных датчиков.

Отличительными особенИостйми предлагаемого виброметра являются: отсутствие упругих элементов, связывающих сейсмический элемент подвеса с корпусом датчика, что устраняет погрешности, обусловленные динамичностью упругого подвеса, И Дает возможность без заметных искажений производить измерения параметров инфранизКочастотных колебаний и постоянных составляющих смещений; отсутствие ферромагнитных сердечников в трансформаторных катушках, вследствие чего становится возможным использовать высокую частоту питающего напряжения (До нескольких мегагерц), что расширяет верхний диапазон измеряемы частот вибрации; применение микрометрического винта, перемещающего головку прибора, что позволяет непосредственно измерять амплитуды вибрации с помощью механического индикатора.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема виброметра; на фиг. 2 - конструкция виброметра, вид сбоку.

Измерительная головка виброметра имеет три катушки: две из них 1 и 2 жестко связаны с основанием, а третья катушка 3 прикреплена к исследуемому вибрирующему телу. Катушки 1 и 2, соединенные последовательно так, что их магнитные потоки направлены встречно, включены в выходную цепь высокочастотного генератора 4. Их магнитные поля наводят в катушке 5 противоположно направленные электродвижущие силы. При равном числе витков в крайних катушках и при расположении точно по середине между ними средней катушки суммарная э.д.с- в последней равна нулю. Отклонение катушкн 3 от среднего положения приводит к преобладанию поля одной из крайних катушек и в катушке 3 наводится э.д.с. с амплитудой, зависящей от величины отклонения. Поскольку катушка 3 связана с вибрирующим телом, то электро№ 131905- 2 движущая сила, наводимая в ней, представляет собой высокочастотное несущее напряжение, модулированное по закону действующей вибрации. Это напряжение подается на усилитель вертикального отклонения луча осциллографа 5.

При измерениях, наблюдая на экране осциллографа наводимую э.д.с. и смещая корпус головки вдоль оси, устанавливают катущки в такое положение, при котором катущка 3 во время вибрации начинает смещаться от середины лищь в одну сторону. Затем находят второе положение, при котором катушка 3 начинает смещаться от середины в другую сторону. Расстояние меладу этими двумя положениями является удвоенной амплитудой колебания средней катущки, а значит и испытываемого тела.

Катущки датчика заключены в двойной экран: стальной внутренний 6 и алюминиевый наружный 7. Крайние катущки крепятся к экрану с помощью гаек 5 и Р, а средняя катущка устанавливается на вибрирующем теле с помощью кронщтейна и вводится внутрь через окно в экране (кронщтейн и окно на чертеже не показаны). Экран вместе с крайними катущками может перемещаться по продольным направляющим с помощью микрометрического винта 10. Это перемещение измеряется индикатором 11, укрепленным на кронщтейне 12 и упирающимся в стенку экрана. Соосность катущек устанавливается с помощью поперечных салазок (на чертеже не показаны) и проверяется специальным стержнем, пропускаемым через отверстия в катущках- Применение микрометрического винта для непосредственного измерения амплитуды вибрации с помощью механического индикатора позволяет добиться высокой точНОС1И вследствие того, что погрешность датчика определяется, в основном, погрещностями используемого измерительного индикатора.

Поскольку катущки датчика не имеют ферромагнитных сердечников, то частота несущего напряжения может быть порядка нескольких мегагерц, а это существенно расщиряет верхний диапазон измеряемых вибраций. Нижний диапазон также расширен благодаря тому, что в датчике отсутствуют упругие элементы, связывающие сейсмический элемент подвеса с корпусом, а это позволяет без заметных искажений измерять инфранизкочастотные колебания и постоянные составляющие смещений. С помощью предлагаемого датчика вместе с необходимой дополнительной аппаратурой, кроме измерения амплитуды вибрации, можно определять декремент затухания, собственную частоту системы, а меняя частоту возмущающего усилия, можно построить резонансную кривую системы.

Предмет изобретения

1.Индуктивный виброметр с механической системой отсчета амплитуды вибрации, отличающийся тем, что, с целью расщирения частотного диапазона измеряемых вибраций, в нем применены три индуктивные катущки без сердечников, две из которых жестко соединены с основанием прибора, а третья катущка, расположенная между ними, жестко связана с вибрирующим телом, амплитуда вибрации которого измеряется.

2.Индуктивный виброметр по п. 1, отличающийся тем, что, с целью непосредственного измерения амплитуды вибрации с помощью механического индикатора, в нем применен микрометрический винт, перемещающий головку прибора с крайними катушками относительно средней катущки таким образом, чтобы на экране осциллографа наблюдалось смещение колебательной кривой вниз и вверх от нулевого положения, что соответствует перемещению головки прибора на величину удвоенной амплитуды вибрации.

Риг t

- I

i

.