Магнитоэлектрический вибропреобразователь Советский патент 1980 года по МПК G01H11/00 G01P15/105 

; . изобретение относится к вибрационной технике, а именно, к техшке измерения параметров вибрации, и может найти применение при измерении вертикальных вибраций всевозможных агрегатоЬ и их частей (крестовин гидрогенераторов, прокатных станов, мощных насосов и т.д.). , Известен магнитоэлектрический вибропреобразователь, содержащий магнит, в воздушном зазоре которого между кольцевым полюсом и центральным керном упруго подвешена инерционная масса в виде электрической катушки 1. Но такой вибропреобразователь не обладает необходимой чувствительностью. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является магнитоэлектрический вибропреобразователь, содержащий кольцевой магнит, электрическую катушку, закрепленную с кольцевым зазором внутри магнита, цилиндрический сердечник, установленный внутри электрической катушки, и инерционную массу в виде продоль jHO памагничеинрго цилиндрического кольца, свободно установленного в этом зазоре {2. Недостатком такого вибропреобразоватепя является отсутствие необходимого демпфирования колебаний инерционной массы и невозможкость регулирования собственной частоты вибропреобразователя, что существенно сужает диапазон прес разрвания по частоте. Целью изобретения является расширение диапазона преобразования по частоте путем повыщеиия демпфирования колебаний инерционной массы и регулирование собственной частоты. Поставленная цель достигается за счёт того, что электрическая обмотка выполнена из двух секций, размещенных симметрично относительно инерционной масс.ы на расстоянии одна от другой, равном сумме толщины и двойной амплитуды колебаний инерционной массы, цилиндрический сердечник продольно намагничен и свободно установлен с зазором относительно электрической катушки на уровне инерционной массы, а также тем, что вибропреобразователь снабжен вторым кольцевым магнитом, установленным coocuo первому кольцевому магниту с возможностью регулировки осевого зазора между ними. : X

На чертеже изображен предлагаемый магнитоэлектрический вибропреобразователь в разрезе. -

Вибропреобразователь содержит кольцевой мапшт I, электрическую катушку X закрепленную с кольцевым зазором 3 внутри магнита 1 посредством диамагнитной шайбы 4, инерцнойную массу 5 в виде продольно намагниченного кольца, свободно установленного в зазоре 3 к упруго удерживаемого силами магнитного взаимодействия с магнитом 1, и продольно намагниченный цилиндрический сердечник 6, свободно установленный с зазором 7 относительно электрической катушки 2 на уровне инерционной массы 5 и упруго удерживаемый последней в этом положении силами магнитноiro взаимодействия. Электрическая катутика 2 выполнена в виде двух секций 8 и 9, размещенных на Концах полого цилиндрического каркаса 10 из диамагнитного антифрикционного материала симметрично относительно инерционной массы 5 на расстоянии Н одна от дру гой, равном сумме толщины h и двойной амплитуды А - колебаний инерционной массы 5. Вибропреобразователь помешен в ферромагнитный корпус, выполненный в виде тонкостенного цилиндра 11 и скрепленных с ним основания 12 и крышки 13. Соосно кольцевому магниту 1 посредством диамагнитной шайбы 14 и винта 15 установлен второй кольцевой магнит 16, образующий с магнитом 1 зазор 17

При установке вибропреобразователя на

вибрирующем объекте кольцевой магнит 1 и электрическая катушка 2 будут совершать соответствующие колебания относительно инердаонной массы 5. При этом в секциях 8 и 9 электрической катушки 2 будет наводиться ЭДС, характеризуюц1ая вибрацию объекта по амшТитуде и частоте. Поскольку 1щлиндряческий сердечник 6 продольно намагничен и свободно установлен с зазором 7 внутри злёктричёской катушки 2 на уровне инерционной маесы 5 и упруго удерживается последней в этом положе1ши силами магнитного взаимодействия, то он демпфирует колебания внутри вибропреобразов ателя. Последнее обстоятельство позволяет осуществлять вибропреобразование в шяроком Диапазоне частот, включая и область собственных частот вибропреобразрвателя.

Изменяя же с помощью винта 15 относительное положение кольцевых магнитов I и 16 можно регулировать величину магнитного потока, связайньго с инерционной массой 5 и, следовательно, жесткость магнитной пружины, удерживающей инерционную массу 5 от{)осите.|1ьно кольцевого магнита 1. Это в свою очередь позволяет подстраивать собственную частоту вибропреобразователя под частоту измеряемой вибрации.

Введение в вибропреобразователь демпфирования и регулировки в широких пределах собственной частоты вибропреобразователя позволило существелно повысить его надежность и метрологические Характеристики и, прежде всего, расширить диапазон преобразования.

1 . .- .

Формула изобретения

1.Магнитоэлектрический вибропреобразова|ель, содержащий кольцевой магнит, электрическую катушку, закрепленную с кольцевым зазором внутри магнита, цилиндрический сердечник, установленный внутри электрической катушки, и инерционную массу в виде продольно намагниченного цилиндрического кольца, свободно установленного в этом зазоре, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона преобразования по частоте путем повышения демпфирования колебаний инерционной массы, в нем электрическая обмотка выполнена из двух секций, размещенных симметрично относительно инерционной массы на расстоянии одна от другой, равном сумме двойной амплитуды колебаний инерционной массы, цилиндрический сердечник продольно намагничен и свободно установлен с зазором относительно электрической катушки на уровне инерционной Maccj,i.

2.Вибропреобразователь по п. I, о т л ичающийся тем, что, с целью регулирования собстветюй частоты вибропреобразователя, он снабжен вторым кольцевь1м магнитом, установленным соосно первому кольцевому Магниту с Возможностью регулировки осевого зазора между ними.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Агейкин Д. И. и др. Датчики систем автоматического контроля и регулирования. М., Машиностроение, 1959, с. 295.

2.Авторское свидетельство СССР N° 620X34 кл. G 01 Н 11/00, 1974 (прототип).