Вихретоковый виброметр для инди-КАции ВибРАции элЕМЕНТОВ лЕНТОпРО-ТяжНОгО МЕХАНизМА Советский патент 1981 года по МПК G11B27/10 

зора и формы контролируемой поверхности Н9 результат измерения вибросмеще ний. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены токоизмерительный резистор, три интегрирующих усилителя, два управляемых конденсатора, фазовый детектор, амплитудный детектор, схема сравнения напряжений и источник опорного напряжения, причем выход генератора высокой частоты подсоединен к входному кабелю через токо- измерительный резистор, первый и второ управпяемыз конденсаторы подсоединены параллельно к входному и выходному со ецинительным кабелям соответственно, токоизмерительный резистор подключен к сигнальному входу синхронного детектора, выход которого соединен с управлякадим входом первого управляемого конденсетора через первый интегрирующи усилитель, выходгл усилителя и фазовращателя подключены к. входам фазового детектора, выход которого через второ интегрирующий усилитель связан с управ ляющим входом второго управляемого конденсатора, выход усилителя соединен через амплитудный детектор со входами усилителя низкой частоты и первым входом схемы сравнения напряжений, второй вход которой подключен к источнику опор ного напряжения, а выход ее через трет интегрирующий усилитель соединен с упр ляющим входом управляемого ,пелителя и указателем зазора. На чертеже показана функциональная схема устройства. Устройство состоит из генератора 1 высокой частоты, синхронного детектора 2, токоизмерительного резистора 3, фазовращателя 4, управляемых конденсаторов 5 и 6, интегрирующих усилителей 7-9, входного 10 и выходного 11 соединительных кабелей, первичного вих- ретокового преобразователя 12, выполненного в виде высокочастотного трансформатора, управляемого делителя 13, усилителя 14 высокой частоты, фазового детектора 15, указателя 1о зазора, амп тудного детектора 17, схемы 18 сравнения, источника ir.J опорного напряжени усилителя 2О низкой частоты и регистра тора 21. Работа устройстБ.1 заключается в сле дующем. Генератор 1 )кон частоты питает высокочастотн1,,1М нянряженисм токовую обмотку трр11к;форм:1то 11 ого ш.-рвичного преобразователя 12 через токоизмерительный резистор 3. Индуктивность токовой обмотки первичного преобразоватепя 12, емкость кабеля 1О и конденсатор 5 образуют параллельный колебательный контур, который настраивается в резонанс на частоту генератора с помощью синхронного детектора 2, выходное напряжение кото юго через интегрирующий усилитель 7 управляет емкостью управтшемого конденсатора 5. Фазовращатель 4 обеспечивает сдвиг фазы напряжения генератора на 9О, при этом выходное напряжение синхрон- . ног о детектора 2 равно нулю только тогда, когда напряжение на токоизмерительном резисторе 3 -совпадает по фазе с напряжением генератора 1, что соответствует резонансному режиму колебательного контура, составленному элементами устройства 5,10,12. Всякое отклонение параметров колебательного контура от резонансных приводит к появлению выходного сигнала на выходе синхронного детектора, при этом знак напряжения соответствует направлению подстройки управляемого конденсатора 5. Благодаря включению интегрирукщего усилителя 7 в цепь управления емкостью конденсатора 5 резонансный контур 5 - 10 - 12 настроен точно на частоту генератора 1, при этом генератор 1 нагружен чисто активным сопротивлением, что обеспечивает минимальные потери энергии при передаче от генератора 1 к первичному преобразователю 12. Вторичные обмотки трансформаторного первичного преобразователя 12 совместно с емкостью выходного кабеля 11 и емкостью управляемого конденсатора 6 тарсже образуют колебательный контур. Настройка контура на резонанс с частотой генератора 1 производится с помощью следящей системы, образованной управляемым делителем 13, усилителем 14, фазовым детектором 15, интегрируюцим усилителем 8, управгшемым конденсатором 6 и фазовращателем 4. Благодаря резонансному режиму вторичной цепи первичного преобразователя 12 напряжение на входе управляемого делителя оказывается во много раз больще ЭДС. обусловленной вибросмещениямй контролируемого объекта, что обеспечивает высокую помехозащищенность устройства. Кроме того, оба резонансных контура 5 - 10 - 12 и 12 - 11 - 6, настроенных н.ч первую гармонику генератора, обеспечиваю (яль- ное подавление псех гнямонич Ских оо(;тавпяющих генератора и помех с частота ми, отличными от основной. Это также увепичивает помехозащищенность устройства,что особенно важно при значительном удалении контролируемого объекта от измер тельного устройства. Интегрирующие усили тели и 8 имеют большую постоянную време поэтому медленные изменения тракта высок частоты компенсируются соответствующими изменениями емкостей управляемых конденс торов 5 и 6 .Выходное напряжение детектора сравнивается в блоке 18 с напряжением опорного источника 19, разностный сигнал усредняется и усиливается интегрирующим усилителем 9, выходное напряжение которого управляет коэффициентом передачи управляемого делителя 13 таки образом, что среднее значение выходного напряжения детектора 17 оказывается равным опорному, поступающему с блока 19. Сигнал вибросмещений через усилитель 20 низкой частоты поступает на регистратор 21. Предлагаемое устройство обеспечивает высокую стабильность работы при измененияих параметров высокочастотного тракта, изменениях установочного зазора, обладает высокой помехозащищенностью, может работать с первичным пре- образователем, удаленным на 4О - ЮОм от устройства, не требует применения сложных и температуростабильных функциональных преобразователей (линеариза- торов), обладает малой погрешностью измерения в широком диапазоне устано- вочных зазоров. Формула изобретения Вихретоковый виброметр для индикаци вибрации элементов лентопротяжного механизма, содержащий генератор высокой частоты, первый вихретоковый преобразователь трансформаторного типа, синхронный детектор, управляющим входом соединенный с выходом фазовращателя, вход которого подключен к генератору, входной и выходной соединительные кабе ли, подсоединенные к первичному вихре- токовому преобразователю, усилитель и соединенный с ним управляемый делитель вход которого подключен к выходному соединительному кабепю, указатель эазо- ра, усилитель низкой частоты и связанный с ним регистратор вибраций, отличающийся тем, что, с целью увеличения помехозащищенности, повышения чувствительности, повышения стабильности при медленных изменениях параметров устройства под действием дестабилизирующих факторов, увеличения длины соединительного кабеля, уменьшения влияния изменений установочного зазора и формы контролируемой поверхности на результаты измерения вибросмещений, в него введены токоизмерительный резистор, три интегрирующих усилителя, два управляемых конденсатора, фазовый детектор, амплитудный детектор, схема сравнения напряжений и источник опорного, напряжения, причем выход генератора высокой частоты подсоединен к входному кабелю через токоизмерительный резистор, первый и второй управляемые конденсаторы подсоединены параллельно к .вхошюму и выходному соединительным кабелям соответственно, токоизмерительный резистор подключен к сигнальному входу синхронного детектора, выход которого соединен с управляющим входом первого управляемого конденсатора через первый интегрирующий усилитель, выходы усилителя и фазовращателя подключены к входам фазового детектора, выход которого через второй интегрирующий усилитель связан с управляющим входом второго управляемого конденсатора, выход усилителя соединен через амплитудный детектор со усилителя низкой частоты и перьвым входом схемы сравнения напряжений, второй вход которой подключен к источнику опорного напряжения, а выход ее через третий интегрирующий уси-титель соединен с управляющим входом управляемого делителя и указателем зазора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 297995, кл. G 11 В 27/36, 1969. 2.Клюев. Приборы и системы для измерения вибрации шума и удара. Справочник, кн.2, М., Машиностроение 1978, с. 52-55 (прототип).