ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЙ ВИБРАТОР С МАГНИТНОЙ ПОДВЕСКОЙ Советский патент 1973 года по МПК G01J3/00 

:1

Изобретение относится к вибрадионной технИКе, а «менно к вибраторам электродинамического типа с магнитной подвеской. Предлагаемый вибратор наиболее целесообразно применять 3 тех случаях, .когда требуется большая точность воспроизведения задаваемой формы колебаний.

Известен электродинамический вибратор с магнитной подвеской, содержащий внутренний и внешний магниты, имеющие форму кольцевых цилиндров, установленных коаксиально так, чтобы векторы намагниченности лх были анти параллельны, ось, устройство для центровки оси, задающую движение токовую катуЩКу и измерительную .катущку, установленные на оси, а также фотоэлектрическую систему стабилизации нуля движения.

Токовая катушка, задающая движение, расположена в области однородного магнитного ТЮЛЯ, и магнитная подвеска осуществляется посредством подачи постоянной составляющей тока в эту катушку.

Недостатком .известного вибратора является то, что однородное .магнитное поле, в котором находится задающая движение катушка, не оказывает на нее корректирующего действия и для стабилизации нуля движения используется фотоэлектрическая система.

Цель изобретения - повышение точности

коррекции формы колебаний и стабилизации нуля движения.

Указанная цель достигается тем, что вибратор снабжен прз-жиной, установленной на внешнем магните и связанной с осью; магнитная подвеска и система стабилизации нуля движения выполнены в виде ферромагнитного цилиндра, установленного на Оси вблизи полюса внутреннего магнита, внутренний радиус RI, внешний радиус 2 и высотой h которого определяются из соотношений

R,/h 0,4,

О) 0,,0,9.

На чертеже показан предлагаемый электродинамический вибратор с магнитной подвеской, разрез по вертикали.

Вибратор содержит два магнита 1,2с кольцевыми зазорами, установленных соосно (в трубе из немагнитного материала). В поле магнита / уравновешивается ферромагнитный цилиндр 3, а вместе с ним и вся подвижная часть вибратора, состояшая из измерительной катушки 4, катушки 5, задающей движение, оси 5 и пружины 7, и радиоактивный источник 8. Магнит 1 состоит из двух (внещнего и внутреннего) постоянных магнитов 9, 10, имеющих форму кольцевых цилиндров, установленных коаксиально так, чтобы векторы намапшченности их были антипараллельны, и магнитопроводов //, 12, 13. Магпитопровод 13 соединяет торцовые поверхности постоянных магнитов 9, 10, а магнитонроводы 11, 12 установлены на торцовых поверхностях с другой стороны.

Ферромагнитный цилиндр 5, изготовленный из стали № 10 или армко, жестко закреплен на оси 6 и установлен вблизи- полюса внутреннего магнита 9. Ось центрируется втулкой 14. С целью уменьшения коэффициента трения можно использовать пару трения сталь - фторопласт : полированную стальную трубку (или полированный волыфра.мовый стержень) в качестве оси 6 и фторопластовую втулку.

На оси 6 установлена задающая движение катушка 5 так, что о«а входит в зазор магнита /, и измерительная катушка 4, входящая в кольцевой зазор магнита 2.

При выполнении соотношения (1) над полюсом внутреннего магнита 9 формируется знакопеременная производная dHJdz, обеспечивающая устойчивое положение ферромагнитного цилиндра, на-пример, над полюсом, как показано на чертеже, или под полюсом, если вибратор повернуть на 180° относительно оси, перпендикулярной оси Z.

Сила, возвращающая ферромагнитное тело в положение равновесия, будет равна

;г лл(где М - магнитный момент цилиндра).

Магнитная подвеска исключает также уход пружины 7 из области упругих деформаций при ее статическом прогибе под действием веса подвижной части.

С генератора периодических колебаний подается напряжение (например, пилообразное) на задающую движение катушку 5. Характер движения определяется взаимодействием переменного тока в катушке 5 с постоянным магнитным полем в зазоре кольцевого магнита /.

Наводимая в измерительной катушке 4 э.д.с. пропорциональна скорости движения. Сигнал, снимаемый с катушки 4, подается на осциллограф, а также в сумматор системы электрической обратной связи (не показана).

включенной между катушками 4 и 5 для коррекции задаваемого движения. Таким образом, ток в катушке меняется периодически так, что Обеспечивается необходимый закон изменения скорости.

Вместо магнита 9 с магнитопроводом // может быть использован кольцевой цилиндр с фланцем из мягкого ферромагнита (фланец служит для сопряжения с торцовой поверхностью магнита 10).

С целью увеличения жесткости магнитной подвески, на оси 6 рядом с внутренним магнито м дополЕительного магнита 2 может быть установлен второй ферромагнитный цилиндр.

Кроме того, вместо ферромагнитного цилиндра, в котором магнитный момент М индуцируется полем постоянного магнита, на оси 6 может быть установлен постоянный

магнит (например, ферритовый).

Вместо ферромагнитного цилиндра с магнитным моментом М может быть установлена эквивалентная катушка с током.

Следует отметить, что наличие центрирующей втулки 14 на оси 6 значительно облегчает настройку вибратора (центровку катушек 4 и 5 в зазорах магнитов и 2).

Предмет изобретения

Электродинамический вибратор с магнитной подвеской, содержащий внутренний и внешний магниты, имеющие форму кольцевььх цилиндров, установленных коаксиально так, чтобы векторы намагниченности их были антипараллельны, ось, устройство для центровки оси, задающую движение токовую катушку и измерительную катушку, установленные на

оси, а также систему стабилизации нуля движения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности коррекции формы колебаний и стабилизации нуля движения, он снабжен пружиной, установленнной на внешнем магните и связанной с осью, магнитная подвеска и система стабилизации нуля движения выполнены в виде ферромагнитного цилиндра, установленного на оси вблизи полюса внутреннего магнита, внутренний радиус Ri, внешний

радиус R и высота h которого определяются из соотношений: ,4; ,9.

e.zk