Виброметр Советский патент 1975 года по МПК G01P11/00 

(54) ВИБРЮМЕТР

Изобретение относится к виброметрам и может быть использовано в различных областях техники при изменении вибрации, наприм вращающихся валов. Известен виброметр для измерения вибрации вращающихся предметов, включающий дифференциальный емкостный датчик и изме рительную электронную схему, с применение ем в нем соединенных по схеме биения дву г-енераторов высокой частоты и прибора, из, меряющего вибрацию. Однако известный виброметр характеризуется следующим: требуется тщательная экранировка генераторов ВЧ во избежание явления захватьгоания; зависимость выходного напряжения от измерения емкостей нелинейна; частота генераторов зависит от окружающей температуры, что вызывает дрейф нуля измерительной схемы; аппаратуру необходимо размещать в непосредствен ной близости от испытуемого вала. Все это снижает точность измерения вибрации и не позволяет проводить замеры в труднодоступных местах. I Цель изобретения - упрсяценне конструктивного выполнения и обеспечение возможности проведения измерений в труднодоступных местах.i Это достигается тем, что подстройка датчика биения выполнешз-в виде двух полупроводниковых диодов, подключенных: через переходные конденсаторы параллельно емкостям датчика н перестраиваемых дистанционно сдвоенным переменным резистором. На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого виброметра. Виброметр содержит генератор . высокочастотного напряжения, выполненный на транзисторах 2 и 3, в колебательный контур которого включен дифференциальноемкостный датчик, состоящий из двух последовательно включенных конденсаторов 4 и 5. Датчики через конденсаторы 6 и 7 подключены к измерительной электронной схеме 8, содержащей преобразователь 9 изменения емкостей конденсаторов в напряжение, выполненный в виде двух последовательно включенных резисторно-дищных цепочек 1О-11, 12-13 и 14-15, i 16-11 t RC на1труаками 18-19 и 20-21 соответственно, -переключатель 22, усилитель 23 и андикат(. Парал лельно конденсаторам 4, 5 датчика через переходные конденсаторы 25 и 26 подключены полупроводниковые, диоды 27, 28, запирающее наяражение на которые подается со сдвоенного переменного резистора 29, 30. Генератор 1 ВЧ напряжения и преобразователь 9 измене11шй емкостей конденсаторов в напряжение выполнены в виде отдельного выносного блока с дистанционными питанием и передачей полезноho сигнала на вход усилителя 23. Виброметр работает следующим образом. Емкостный датчик, выполненный в виде двух изолированных пластин, устанавливает ся с противоположных сторон испытуемого вала, образуя с ним два. конденсатора 4 и 5 включенных в колебательньШ контур генера тора ВЧ напряжения на транаирторах 2 и 4 Перед началом измерений вибрадии в положении с переключателя 22 проводят статическую тарировку путем перемещения пластин конденсаторов 4 и 5 относительно вала с помощью микрометрических винтов, которыми снабжены эти пластины, и подстрой ку емкостей датчика. Подстройка производи ся путем измерения постоянного напряжения на полупроводниковых диодах 27, 28 с помощью сдвоенного переменного резистора 29, 30. Резистор подключен таким образом, что при перемещении его движка запирающее напряжение на одном из диодов 29, ЗО увеличивается, а на другом уменьш ется, что приводит к соответствующим из- менениям диодов., Переменное напряжение, возникающее на конденсаторе 4 датчика, преобразуется в по стоянное с помощью резисторно-диодн 1х цепочек 1О-11, 12-13 с одновременным удвоением напряжения и вьщеляется на нагрузочном сопротивлении 19. Аналогично преобразуется переменное напряжение, возникающее на конденсаторе 5 датчика, которое выделяется на нагрузочном сопротивлении 21. При равенстве емкостей конденсаторов 4 и 5 выделенные на сопротивлениях 19 и 21 напряжения будут равны по величине и противоположны по знаку, вследствие че- го выходное напряжение прео6разюа;М1Ла на жлеммах будет отсутстаовать.Т1ри смещении вала емкость ковденсаторсш -405 изменяется в противофазе на величину дС j что приводит к увеличению напряжения на I одном из нагрузочных сопротивлений на JJrn дС величину и уменьшению напряжения на такую величину на другом, где и - амплитуда переменного напряже ния на контуре генератора; С - емкость одного из конденсаторов 4 и 5 в исходном состоянии. В итоге на клеммах 31, 32 появится напряжение, равное 2UmsC и изменяющееся с частотой вибрапии с амплитудой, пропорционально амплитуде. : вибрации. Изменение в широких пределах частоты генератора не оказьгоает влияния на работу преобразователя 9 и при соблюдении услсжия Tj ) круговая частота генератора. Напряжение с клемм 31, 32 по кабелю через переключатель 22 в положении а по- , ступает на усилитель 23 и далее на индикаторный блок 24. В положении, 6 переключателя 22 преобразсдаатель 9 отклю- чается от усилителя 23 для корректировки Нуля индикаторного блока. i . .-. .,,.,. V : /-. .-- П р ед м е т « 3 о б pi е т е н и я Виброметр, содержащий дифференциальный емкостный датчик, включенный в колебатальный контур генератора высокочастотного напряжения, преобразовательную и измерительную схему, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью упрощения конструктивного выполнения и обеспечения возможности проведения измерений в труднодоступных местах, он снабжен двумя полупроводниковыми диодами и сдвоенным переменным сопротивлением, средние контакты которого через сопротивления подключены к анодам полупроводниковых диодов, катоды которых через переходные конденсаторы подключены параллельно емкостям датчика, а другие контакты сдвоенного переменного сопротивления подключены к источнику питания измерительной схемы.