Датчик пороговых ускорений Советский патент 1993 года по МПК G01P15/04 

Изобретение относится к области контрольной и измерительной техники, а именно: к датчикам, регистрирующим пороговые ускорения в различных зонах промышленных агрегатов (генераторов, станков и др.).

Целью настоящего изобретения является повышение точности порога срабатывания и упрощение конструкции.

Указанная цель достигается тем. что в известном датчике магнитная система выполнена в виде трубчатого цилиндрического магнита, расположенного снаружи корпуса, и ферромагнитного винта, расположенного внутри корпуса над ферромагнитным шариком, при этом шарик установлен в среднем сечении магнита в пределах +20% его высоты, а контактные ламели установлены на расстоянии не более диаметра шарика от нижнего торца магнита.

Экспериментально было установлено, что у магнитов трубчатой цилиндрической формы максимальная индукция наблюдается внутри в среднем сечении. Поэтому ферромагнитный шарик, помещенный внутри трубчатого магнита, будет висеть в поле сил магнитного притяжения и тяжести. Использование этого свойства позволяет обеспечить автоматический возврат шарика после перемещения под действием инерционных сил в исходное положение.

Размещение шарика в центре трубчатого магнита позволяет легко обеспечить настройку на требуемую силу притяжения путем использования дополнительной ферромагнитной массы, установленной вблизи шарика.

Наконец , для исключения контактного стержня можно использовать замыкание контактов самой поверхностью ферромагнитного шарика.

На чертеже показана схема датчика предельных ускорений. Датчик состоит из корпуса 1 с надетым на него трубчатым цилиндрическим магнитом 2, поджатым втулкой 3 с контактными ламелями 4. Внутри корпуса расположен ферромагнитный шаел С

00

8

СО

со ел

-л

(млк Ь. у лерживаемыйсилой магнитного притяжения. В осевом отверстии корпуса над шяриком ввинчен регулировочный винт 6 из ферромагнитного материала, Выводы от ла- мелей подключаются к контрольному или регистрирующему устройству. Винт имеет сквозное отверстие для контроля настройки датчика, закрытое заглушкой 7.

Работа датчика происходит следующим образом.

Ввинчивая или вывинчивая при сборке винт б. обеспечивают пороговую настройку датчика (силу необходимую для перемещения шарика до замыкания контактных ламе- лей).

При воздействии осевого ускорения на датчик в зоне его закрепления, превышающего пороговый уровень настройки, шарик опускается вниз, замыкая контакты электрической цепи. После исчезновения ускорения шарик под действием силы магнитного притяжения магнита поднимается в исходное положение, размыкая электрическую цепь. Контактные ламели при замыкании немного прогибаются, что увеличивает длительность контактирования и, следовательно, энергию сигнала особенно при коротких импульсах ускорения.

Экспериментальные исследования позволили установить оптимальное размещение шарика и контактных ламелей относительно магнита.

В результате было установлено, что оптимальным является размещение шарика в

среднем сечении магнита в 20% от его высоты, а размещение лзмепеи на расстоянии не более одного диаметра шарика от нижнего торца магнита.

При увеличении этого расстояния затрудняется возможность возврата шарика в исходное положение.

В институте была изготовлена экспериментальная партия датчиков и испытана с

положительным результатом при воздействии предельного ускорения б д, При этом погрешность порога срабатывания не пре- рышалзЗ-5%.

Предлагаемый датчик может найти применение в качестве порогового акселерометра в машиностроении и приборостроении. Формула изобретения Датчик пороговых ускорений, содержащий корпус, внутри которого расположены

ферромагнитный шарик с контактной системой, и магнитную систему, отличающийся тем, что, с целью повышения точности порога срабатывания и упрощения конструкции, магнитная система выполнена в виде трубчатого цилиндрического магнита, расположенного снаружи корпуса, и ферромагнитного винта, расположенного корпуса над ферромагнитным шариком, при этом шарик установлен в среднем сечении магнита в пределах ±20% его высоты, а контактные ламели установлены на расстоянии не более диаметра шарика от нижнего торца магнита.

35

Использование: изобретение относится к области приборостроения, а именно к измерительным датчикам ускорения порогового действия. Сущность изобретения: датчик пороговых ускорений содержит корпус, внутри которого расположены ферромагнитный шарик с контактной системой. Магнитная система выполнена в виде трубчатого цилиндрического магнита, расположенного снаружи корпуса, и ферромагнитного винта, расположенного, внутри корпуса над ферромагнитным шариком, при згом шарик установлен в среднем сечении магнита в пределах 20 проц. его высоты, а контактные ламели установлены на расстоянии не более диметра шарика от нижнего магнита. 1 ил.