ВСЕСОЮЗНАЯВ. В. Яблонский и А. М. Русаков Советский патент 1973 года по МПК G01H15/00 

1

Изобретение относится к измерительной технике.

Известны устройства для из:мерения механического импеданса, содержащие электродинамический вибратор и измерительную головку, состоящую из корпуса, соединенного с колеблющимся элементом вибратора, магнитного прихвата, к которому прикреплен акселерометр, и динамометра.

Цель изобретения - повысить точность измерений и расширить частотный диапазон. Это достигается тем, что динамометр-закреплен в цилиндрических полостях основания магнитного прихвата. При этом установочная плоскость динамометра выступает над плоскостью основания магнитного прихвата.

Динамометр состоит из нескольких плоских 5иморфных пьезоэлементов малого диаметра, расположенных симметрично относительно центральной осп. Причем каждый пьезоэлемент подключен к электрическому сумматору и пмеет заземляющий электрод.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - электрический сумматор.

Измерительная головка состоит из корпуса Л магнитного прихвата, который выполнен в виде склеенных между собой кольцевого постоянного магнита 2, магнитопроводящей щайбы 3 и полюсной накладки 4 с тремя пилиндрическими полостями, служащей в качестве основания магнитного прихвата; магнптопроводящей вставки 5 с укрепленным на ней акселерометром 6, установленной коаксиально шайбе 3 с возможностью ограниченного осевого смещения; и динамометра.

Динамометр состоит из трех малого диаметра плоских биморфных пьезоэлементов 7,, установленных в цилиндрических полостях основания магнитного прихвата с электропроводящими дисками 8 и заземляющими электродами 9.

Колеблющийся элемент JO электродинамического вибратора 11 с одной стороны соединен с корпусом / измерительной головки, а с другой - винтами 12 с магнитным прихватом. Электр|Ические сигналы с отдельных пьезоэлементов динамометра через разъемы 13 выведены с целью усреднения к электрическому сумматору (см. фиг. 3), состоящему из переменных сопротивлений i-Rz и общего сопротивления R. С помощью металлической оплетки провода М корлус заземлен с электродами 9, а фиксация магнитопроводящей вставки 5 осуществляется пружинным кольцам 15. Воздущный зазор между магнитным прихватом и плоскостью соприкосновения динамометра с контролируемым объектом 16 составляет 0,1 мм.

Колебания, возбуждаемые вибратором 11,

передаются через корпус /, магнитный прихват и пьезоэлементы динамометра на исследуемый объект 16. При этом на поверхностях пьезоэлементов 7 возникает электрическое напряжение, пропорциональное вибра-ционной силе, а акселерО-мет.р 6 генерирует сигнал, пропорциональный виброускорению объекта.

Величина механического имшеданса определяется как отношение амплитуд возмущающей силы и виброскорости. Фазовый угол между силой и скоростью определяется при помощи фазоизмерительнрго прибора (на чертеже не показан).

Предмет -изобретения

1. Устройство для измерения механического импеданса, содержащ-ее электродинамический

вибратор и измерительную головку, состоящую из корпуса, соединенного с колеблющимся элементом вибратора, магнитного прихвата, к которому прикреплен акселерометр, и динамометра, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений и расширения частотного диапазона, в нем Динамометр закреплен в цилиндрических полостях основания магнитного прихвата, при этом установочная плоскость динамометра выступает над плоскостью основания магнитного прихвата.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в нем динамометр состоит из нескольких, расположенных симметрично относительно

центральной оси, плоских биморфных пьезоэлементов малого диаметра, причем каждый пьезоэлемент подключен к электрическому сумматору и имеет заземляющий электрод.

L Т . ff Фиг. 1

Фиг 3

Г