Вибродатчик Советский патент 1992 года по МПК G01H11/02 

(DU8.J

дит модуляция светового потока, падающего от осветителя 16 на светочувствительные площадки фоторезисторов 14 и 15. Для изменения жесткости упругого подвеса инерционного элемента 2 в обмотку 6 возбуждения от регулируемого источника 19

электропитания подается ток соответствующей величины. Регулирование массы инерционного элемента 2 осуществляется посредством заполнения резервуара 20 через трубопроводы 22 текучим веществом 21 с необходимым удельным весом 4 ил.

Изобретение относится к виброметрии и способствует регулированию частотного диапазона работы вибродатчика путем изменения массы его инерционного элемента. Вибродатчик содержит корпус 1, внутри которого размещен инерционный элемент 2, выполненный из изоляционного материала и имеющий камеру, закрытую сверху и снизу полюсами 3 и 4 С-образного магнито- провода 5 с размещенной на нем обмоткой 6 возбуждения. Камера заполнена ферромагнитной жидкостью 7. Инерционный элемент 2 снабжен кронштейном 13, на котором размещаются два светочувствительных элемента, например фоторезисторы 14 и 15, включенные в мостовую измерительную схему. Напротив фоторезисторов на наружной стенке камеры нанесен слой люминофора-осветителя 16 В нижней части инерционного элемента 2 выполнена полость 20, заполненная сменяемым текучим веществом 21, снабженная входным и выходным трубопроводами 22. При вибрации объекта вместе с ним начинает перемещаться и корпус 1, а инерционный элемент 2 остается на месте, вследствие чего происхо

Изобретение относится к виброметрии, может быть использовано для измерения виброперемещений обьектов и является усовершенствованием изобретения по авт.св. № 1208484.

Известен вибродатчик, содержащий инерционный и упругие элементы, осветитель с оптической системой и фоторезисторы, включенные в дифференциальную мостовую схему, инерционный элемент выполнен б виде пустотелого цилиндра с боковыми прорезями, расположенными в диаметрально противоположных точках по оси, проходящей через центры осветителя и фоторезисторов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является вибродатчик, который содержит корпус, установленный в корпусе упругий подвес, закрепленный на упругом подвесе инерционный элемент и фотоэлектрический преобразователь перемещений инерционного элемента относительно корпуса, выполненный в виде осветителя, двух включенных в мостовую измерительную схему светочувствительных элементов и СВРТОЬОГО модулятора, а также регулируемый источник питания. Инерционный элемент выполнен в виде заполненной ферромагнитной жидкостью камеры из электроизоляционного материала, закрытой сверху и снизу полюсами С-образного магнитопровода с размещенной на нем обмоткой возбуждения, подключенной к регулируемому источнику питания, и с ov черстием в верхнем полюсе Упругий подвес выполнен в виде размещенной в среднем горизонтальном сечении камеры плоской пружины, свободно закрепленной концами в-стенках камеры и связанной с корпусом посредством штока, проходящего через отверстие в верхнем полюсе магнитопровода. Осветитель фотоэлектрического преобразователя выполнен в виде нанесенного на участок наружной поверхности стенки камеры слоя люминофора, камера снабжена кронштейном для размещения светочувствительных элементов. Световой

модулятор выполнен в виде шторки со щелью,закрепленной на корпусе.

Недостаток известного вибродатчика заключается в сравнительно ограниченной области использования из-за неизменяющегося участия массы инерционного элемента в регулировании его частотного диапазона работы.

Цель изобретения - расширение области использования путем регулирования частотного диапазона работы вибродатчика..

Поставленная цель достигается тем, что вибродатчик снабжен средством изменения массы инерционного элемента, которое выполнено в виде прикрепленного к днищу инерционного элемента дополнительного резервуара с расположенными один напротив другого входным и выходным трубопроводами, предназначенными для

обеспечения заполнения резервуара текучим веществом.

На фиг.1 изображена конструкция вибродатчика, продольный разрез, на фиг.2 - сенение А-А на фиг 1; на фиг 3 - сечение

Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - сечение В-В на фиг.1.

Вибродатчик содержит корпус 1, внутри которого размещен инерционный элемент 2, выполненный из изоляционного материала и имеющий камеру, закрытую сверху и снизу полюсами 3 и 4 С-образного магнитопровода 5 с размещенной на нем обмоткой б возбуждения. Камера заполнена ферромагнитной жидкостью 7. В полюсах 3 и 4

выполнены призматические треугольные вырезы 8 и 9. В верхнем полюсе 3 имеется вертикальное отверстие 10. В среднем горизонтальном сечении камеры расположена плоская пружина 11 упругого подвеса,

свободно закрепленная в стенках камеры и связанная с корпусом 1 посредством штока 12, проходящего через отверстие 10 в пол race 3. Для предотвращения вытекания ферромагнитной жидкости 7 отверстие 10

может быть снабжено соответствующим уплотнением, например сальниковым. Инерционный элемент 2 снабжен кронштейном 13, на котором размещены два светочувствительных элемента, например фо- тореэисторы 14 и 15, включенные в мостовую измерительную схему (не показана). Напротив фоторезисторов 14 и 15 на наружной стенке камеры нанесен слой люми- нофора 16, являющийся осветителем фотоэлектронного преобразователя перемещений инерционного элемента 2 относительно корпуса 1. Между осветителем 16 и фоторезисторами 14 и 15 расположен све- томодулятор, выполненный в виде закрепленной на корпусе 1 шторки 17 со щелью (окном) 18, Обмотка б подключена к регулируемому источнику 19 электропитания.

Вибродатчик снабжен средством изме- нения массы инерционного элемента, которое выполнено в виде прикрепленного к днищу инерционного элемента дополнительного резервуара 20, заполненного сме- няемым текучим веществом 21, с расположенными один напротив другого входном и выходным трубопроводами 22, предназначенными для обеспечения заполнения резервуара 20 текучим веществом 21 и имеющими на свободных концах соответ- ствующие заглушки (не показаны). В качестве сменяемого текучего вещества (жидкой гравитационной среды) могут быть использованы различные материалы, начиная с жидких производных нефтепродуктов, на- пример керосина (удельный вес 0,7), и кончая ртутью (удельный вес 13,6). В корпусе 1 выполнены соответствующие отверстия (прорези) 23 для входного и выходного трубопроводов 22. Для крепления вибродатчи- ка на испытуемом (контролируемом) объекте его корпус выполнен с боковыми фланцами. Подвижная часть устройства динамически сбалансирована.

Вибродатчик работает следующим об- разом.

Корпус 1 жэстко крепится на контролируемом объекте (не показан). При вибрации объекта вместе с ним начинает перемещаться и корпус 1, а инерционный элемент 2 при этом остается на месте, В результате посредством шторки 17 со щелью 18 происходит модуляция светового потока, падающего от осветителя 16 на светочувствительные площадки фоторезисторов 14 и 15, который с помощью фотоэлектрического преобразователя трансформируется в электрический сигнал, пропорциональный закону регистрируемой вибрации. Для изменения жесткости упругого подвеса инерционного элемента 2 в обмотку 6 возбуждения от регулируемого источника 19 электропитания подается ток соответствующей величины.

За счет выполнения треугольных вырезов 8 и 9 в полюсах 3 и 4 между ними формируется неоднородное магнитное поле, напряженность которого растет в направлении от среднего сечения к периферии. Это определяет изменение вязкости ферромагнитной жидкости 7, увеличивающейся согласно возрастанию напряженности образованного магнитного поля, в результате чего в зонах закрепления концов пружины 11 в стенках камеры она оказывается максимальной, т.е. ферромагнитная жидкость здесь фактически затвердевает. При этом соответственно изменяется жесткость упругого подвеса инерционного элемента 2 к корпусу 1, которая путем варьирования значения тока в обмотке 6 устанавливается оптимальной для,данной вибрации объекта.

Кроме того, исходя из параметров вибрации испытуемого обьёкта также устанавливается оптимальное для конкретного случая значение массы инерционного элемента 2 путем изменения ее присоединенной доли, что осуществляется путем заполнения полости 20 через каналы 22 текучим веществом 21с необходимым удельным весом (плотностью).

Формула изобретения Вибродатчик по авт.св. № 1208484, о т- личающийся тем, что, с целькэ расширения области использования путем регулирования его частотного диапазона работы, он снабжен средством изменения массы инерционного элемента, которое выполнено в виде прикрепленного к днищу инерционного элемента дополнительного резервуара с расположенными один напротив другого входным и выходным трубопроводами, предназначенными для обеспечения заполнения резервуара текучим веществом.

Т7

ш.г 17

6-5

Ш2.3

Фа