Измерительный вибропреобразователь Советский патент 1992 года по МПК G01P15/08 

(Л

С

Использование: в области измерений механических величин. Сущность изобретения: на основании установлен инерционный элемент через упругий подвес, на котором закреплен механоэлектрический преобразователь. С двух сторон от инерционного элемента на основании установлены упругие щитки демпфирования. Корпус заполнен демпфирующей средой. Собственная частота щитков выбрана в 2,3 ... 2,5 раза больше собственной частоты инерционного элемента, а суммарная эффективная масса щитков выбрана в 1,1 ... 1,4 раза меньше массы инерционного элемента. 1 ил.

Изобретение относится к области измерения механических величин, например, измерений виброускорений.

Известны вибропреобразователи, в которых конструкционное демпфирование отсутствует и необходимая форма АЧХ обеспечивается значением собственной частоты. Для этих вибропреобразователей рабочим диапазоном (при неравномерности АЧХ 10%) является интервал частот до 1/3 собственной частоты. Любое расширение частотного диапазона связано с уменьшением чувствительности, которая обратно пропорциональна квадрату собственной частоты, что является недостатком этих вибропреобразователей.

Наиболее близкий по технической сущности к предлагаемому вибропреобразователь содержит чувствительный элемент в виде консольной балочки с инерционной

массой на конце. Консоль закреплена на основании прибора, а на ней закреплен механоэлектрический преобразователь. Симметрично по обеим сторонам консоли на основании установлены два щитка с зазором между ними и консолью. При движении чувствительного элемента относительно щитков находящаяся в зазоре вязка среда (газ или жидкость) создает демпфирование, формирующее АЧХ прибора. Если коэффициент демпфирования близок к 0,6, то рабочий диапазон частот вибропреобразователя лежит в интервале до 0,9 собственной частоты, т.е. почти втрое шире, нежели при отсутствии демпфера.

Недостатком известной конструкции является то, что в ней сохраняется та же взаимосвязь чувствительности и собственной частоты, что и при отсутствии демпфера.

N ЬЗ

г°

Целью изобретения является расширение частотного диапазона измерительного вибропреобразователя без уменьшения его чувствительности.

Указанная цель достигается тем, что в вибпропреобразователе, содержащем расположенное в кожухе с демпфирующей средой основание с закрепленными на нем щитками демпфирования, между которыми размещен инерционный элемент, связанный с основанием посредством упругого подвеса с закрепленным на нем механоэ- лектрическим преобразователем, щитки выполнены упругими, при этом их собственная частота выбрана в 2,3-2,5 раза больше собственной частоты инерционного элемента, а суммарная эффективная масса щитков выбрана в 1,1-1,4 раза меньше массы инерционного элемента.

На чертеже представлена схематично конструкция вибропреобразователя.

Вибропреобразователь содержит основание 1, на котором установлен инерционный чувствительный элемент 2, состоящий из груза и упругого подвеса. На последнем закреплен механоэлектрический преобразователь 3 перемещения груза относительно основания в направлении, указанном стрелкой а, в электрический сигнал. На основании установлены также упругие щитки 4 и 4 демпфирования. Основание закрыто кожухом 5, который заполнен вязкой средой (газом или жидкостью).

При воздействии виброускорения на основание 1 вибропреобразователя в движение вовлекаются как инерционный чувствительный элемент 2, так и щитки 4 и 4. Эти движения взаимосвязаны, причем связь

осуществляется через вязкую среду, заполняющую зазоры между инерционным элементом и щитками. В диапазоне частот между собственными частотами инерционного элемента и щитков фазы этих движений оказываются противоположными, что увеличивает силу взаимодействия инерционного элемента и щитков, пропорциональную их относительной скорости, щитки

тянут за собой инерционный элемент, выравнивая тем самым АЧХ вибропреобразователя.

При выборе собственной частоты щитков в 2,3-2,5 раза больше собственной частоты инерционного элемента, а суммарной эффективной массы щитков в 1,1-1,4 раза меньше массы инерционного элемента достигается расширение рабочего диапазона частот почти в 4 раза по сравнению с известным вибропреобразователем.

Формула изобретения Измерительный вибропреобразователь, содержащий расположенное в корпусе с демпфирующей средой основание с закрепленными на нем щитками демпфирования, между которыми размещен инерционный элемент, связанный с основанием посредством упругого подвеса, на котором закреплен механоэлектрический преобразователь, отличающийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона при сохранении чувствительности, щитки выполнены упругими, при этом их собственная частота выбрана в 2,3-2,5 раза больше

собственной частоты инерционного элемента, а суммарная эффективная масса щитков выбрана в 1,1-1,4 раза меньше массы инерционного элемента.