Электромагнитный вибростенд Советский патент 1980 года по МПК G01M7/00 B06B1/04 

к выходу блока сравнения, и обмотками подмагничнвания, размещенными на магнитоироводах вибратора и датчика перемещения, датчик перемещения выполнен идентичным вибратору с заторможенным якорем, обмотки нодмагиичивания и переменного тока датчика перемещения подключены параллельно к соответствующим обмоткам вибратора, измерительные обмотки датчика перемещения установлены на его магнитопроводе и магнитопроводе вибратора и подключены к разным входам блока сравнения, а регулятор постоянного тока включен последовательно с обмоткой подмагничивания вибратора.

На чертеже дана принципиальная схема предлагаемого вибростенда.

Он содержит электромагнитный вибратор 1 в виде магнитопровода 2, якоря 3 и обмотки 4 переменного тока, подключенной через усилитель 5 возбуждения к задающему генератору 6, отрицательную обратную связь по положению, включающую последовательно соединенные дифференциальный индуктивный датчик 7 перемещения, блок 8 сравнения, фильтр 9 и усилитель 10 обратной связи. Датчик 7 содержит магиитопровод И, заторможенный якорь 12 и измерительные обмотки 13 и 14, установленные соответственно на магнитопроводах 2 и i 1 и иодключенные к разным входам блока 8 сравнения. Вибростенд снабжен источником 15 постоянного тока, обмотками 16 и 17 подмагничивания, установленными соответственно на магнитопроводах 2 и И, и регулятором 18 постоянного тока, включенным последовательно с обмоткой 16. Управляющий вход регулятора 18 подключен к выходу блока 8. При этом датчик 7 перемещения выполнен идентичным вибратору 1 с заторможенным якорем. Обмотка 17 иодмагничивания и обмотка 19 переменного тока датчика 7 подключены параллельно к соответствующим обмоткам 16 и 4 вибратора 1. Параллельно с усилителем 5 к обмоткам 4 и 19 подключен генератор 20 несущей частоты.

На обмотки 16 и 17 от источника 15 подается постоянное напряжение, , величина которого определяет рабочую характеристику вибратора 1 и постоянную составляющую развиваемого им усилия F.

Возбуждающий сигиал с генератора 6 через усилитель 5 подается в обмотки 4 и 19.

При начальном рабочем зазоре ао между магнитопроводом 2 и якорем 3, равном постоянному зазору между магнитопроводом 11 и заторможенным якорем 12 датчика 7, в измерительных обмотках 13 и 14 трансформируются равные напряжения с частотой генератора 20, поэтому выходной сигнал блока 8 равен нулю.

При изменении же рабочего зазора а между магнитопроводом 2 и якорем 3 в результате замыкания по ним переменного

магнитного потока обмотки 4 на величину «х на выходе блока 8 появляется напряжение, что обусловлено изменением индуктивности измерительной обмотки 13 (в это время индуктивность измерительной обмотки 14 остается постоянной.

Выходной сигнал блока 8 подается на вход фильтра 9, где производится выделение и фазовая коррекция напряжения, обусловленного перемещением якоря 3.

С фильтра 9 напряжение через усилитель 10, коэффициент усиления которого устанавливается в зависимости от магнитных характеристик вибратора 1 и величины начального рабочего зазора ао, подается на управляющий вход регулятора 18. При этом полярность напряжения обратной связи выбирается такой, чтобы, например, при увеличении рабочего зазора а .сопротивление регулятора 18 уменьщалось, приводя к увеличению тока подмагничивания вибратора 1, а при уменьшении рабочего зазора а ток подмагничивания вибратора 1 уменьшался.

Таким образом осуществляется отрицательная обратная связь по перемещению «х, повыщающая линейность зависимости развиваемого стенда усилия F от иодаваемого на обмотки переменного тока напряжения с усилителя 5. В качестве регулятора 18 может быть применен транзистор.

Вибростенд позволяет с необходимой точностью производить вибрационные и усталостные испытания различных устройств

и сооружений. Он способен также обеспечить бесконтактное возбуждение объектов, например тонкостенных оболочек.

Формула изобретения

1. Электромагнитный вибростенд, содержащий электромагнитный вибратор, имеющий задающий генератор, магнитоировод с обмоткой переменного тока и якорь, и отрицательную обратную связь по положению, включающую последовательно соединенные дифференциальный индуктивный датчик перемещения, блок сравнения и фильтр, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции за счет использования более простой обратной связи, он снабжен источником постоянного тока, регулятором постоянного тока, управляющий вход которого подключен к выходу

блока сравнения, и обмотками иодмагничивания, размещенными на магнитопроводах вибратора и датчика перемещения, датчик перемещения выполнен идентичным вибратору с заторможенным якорем, обмотки

подмагничивания и переменного тока датчика перемещеиия подключены параллельно к соответствующим обмоткам вибратора, измерительные обмотки датчика перемещения установлены на его магнитопроводе и магнитоироводе вибратора и .подключены к разным входам блока сравнения, а регулятор постоянного тока включен последовательно с обмоткой подмагничивания вибратора.

2. Вибростенд по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен генератором несущей частоты, подключенным к обмоткам переменного тока.

Источники информации, принятые LO внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 195541, кл. Н 02К 33/08, 1962.

2.Авторское свидетельство СССР № 404183, кл. Н 01R 11/00, 1968 (прототип).