Бесконтактный датчик вибрации ферромагнитных и электропроводящих тел Советский патент 1991 года по МПК G01H11/00 

Фиг Л

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения вибрации ферромагнитных и электропроводящих тел

Цель изобретения - расширение обла- сти применения устройства за счет измерения вибрации электропроводящих тел в горизонтальной плоскости.

На фиг 1 представлен датчик, общий вид; на фиг 2 тоже вид сбоку; на фиг 3- измерительная схема, на фиг 4 картины магнитного поля датчика.

Магнитную цепь датчика образуют постоянные магниты 1 и 2, ярмо 3, основные полюсные наконечники 4, полюсные вспо- могательные на онемники 5, ферромагнитная пластина 6 и немагнитные вставки 7.

Постоянные магниты 1 и 2 являются источниками магнитного потока Магнитная цепь имеет воздушные зазора рабочий di между полюсными наконечниками 4 и ферромагнитной пластиной 6, вспомога ельныи 2 (5 2 между вспомогательными полюсными наконечниками 5

В воздушных зазорах 1 и 2д; разме- щены соответственно измерительные 8, 9 и вспомогательный 10 элементы Холла, причем измерительные элементы 8 и 9 установ- лены в воздушном зазоре один под внешним крчем полюсного наконечника а второй под внутренним краем попюсного наконечника

Вспомогательный элемент 10 Холла питается постоянным током от отдельною источника 11 Питание измерительных элементов 8 и Ч Холла осуществляется вы ходным током усилителя 12. питания измерительных элементов 8 и 9 Холла включены параллепьно. а холловские - последовательно. На вход усилителя 12 подается разносгь выходных напряжений вспомогательного 10 и измерительных 3 и 9 элементов Холла. В выхбдную цепь усилителя 12 включены выпрямительный мост 13 и ин- дикатоп М Электропроводящее тело 15 расположено в рабочем зазоре Измерительные элементы 8 и 9 Холла, охватывающий усилитечь 12 и выпрямшг-льный мост 13, являются звеном обратной связи

Датчик работает следующим образом.

В вибрирующем электропроводящем теле 15 под действием магнитного потока. создаваемого постоянными магнитами 1 и 2 и ферромагнитной пластиной о через воздушный зазор, по закону электромагнитной индукции наводятся вихревые токи эти токи создают магнитный потек (фиг За)

При движении электропроводящего объекта 15 (при его вибрации) в направлении V в нем индуцируются вихревые токи, поле которых имеет вид (фиг. 36). Суммарное поле в зазоре при движении электропроводящего тела в направлении V имеет вид (фиг. Зв). При движении электропроводящего тела 15 в обратном направлении суммарное поле имеет вид (фиг. Зг).

Таким образом, при установке измерительных элементов 8, 9 Холла в области наибольшей пульсации магнитного поля (а пульсация как видно происходит по внешним и внутренним краям полюсных наконечников) можно измерить вибрацию вибрирующего тела.

При вибрации ферромагнитных тел 15 в горизонтальной плоскости наводятся вихревые токи (поверхностный эффект), в результате чего происходит изменение потока в воздушном зазоре, эти изменения регистрируются измерительными элементами 8 и 9 Холла.

Измерение вибрации ферромагнитных тел в вертикальной плоскости основано на изменении магнитного потока постоянных магнитов 1 и 2 в результате изменения воздушного зазора между полюсными наконечниками 4 и вибрирующем ферромагнитным телом 15 Эти изменения магнитного потока регистрируются измерительными элементами 8 и 9 Холла которые подключены последовательно. Этот сигнал сравнивается с сигналом со вспомогательного элемента 10 Холла на вход усилителя 12 подается разность сигналов. После усиления разность сигналов подается на выпрямительный мост 13 к диагонали которого подключен индикатор 14 показывающий результат измерений

Формула изобретения

Бесконтактный датчик вибрации ферромагнитных и электропроводящих тел, содержащий два постоянных параллельно расположенных магнита, ярмо, два основных и два вспомогательных полюсных наконечника, два измерительных элемента Холла, устанавливаемых в зазорах между основными полюсными наконечниками и испытываемым телом, вспомогательный элемент Холла, установленный между вспомогательными полюсными наконечниками, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения за счет измерения вибрации электропроводящих тел в горизонтальной плоскости, он снабжен ферромагнитной пластиной, размещенной с зазором относительно полюсных наконечников, и расположенными в зазоре двумя немагнитными вставками, соединяющими

полюсные наконечники и одну из сторон ферромагнитной пластины параллельно ярму, длина немагнитных вставок равна длине основных полюсных наконечников, которые выполнены в виде усеченной пирамиды, обращенной большим основанием в сторону

ферромагнитной пластины, первый измерительный элемент Холла расположен под внешним краем первого полюсного наконечника, второй измерительный датчик Холла расположен под внутренним краем второго полюсного наконечника.

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - расширение области применения, достигается за счет дополнительного измерения вибрации «о электромагнитных тел в горизонтальной плоскости. При установке измерительных элементов 8 и 9 в области небольшой пульсации магнитного поля по внешним и внутренним краям полюсных наконечников 4 измеряется вибрация вибрирующего тела 15. При вибрации ферромагнитного тела 15 в горизонтальной плоскости наводятся вихревые токи. В результате происходит изменение потока в воздушном зазоре. Это изменение регистрируется измерительными элементами 8 и 9 Холла. Измерение вибрации ферромагнитного тела 15 в вертикальной плоскости регистрируется последовательно соединенными измерительными элементами 8 и 9 Холла, сигнал которых сравнивается с сигналом вспомогательного элемента 10 Холла. 4 ил. сл с CN ел XI ю XI XI

Фиг. г

Фие.Ъ

уЛТ/К/Х