SU1163275A1

SU1163275A1 - Gauge for measuring parameters of vibration

Info

Publication number: SU1163275A1
Application number: SU843577705A
Authority: SU
Inventors: Олег Владимирович Тарханов; Аркадий Викторович Никулин; Салиджан Абсаматович Ашуров
Original assignee: Уфимский авиационный институт им.Орджоникидзе; Уфимский Завод Горного Оборудования
Priority date: 1984-04-11
Filing date: 1984-04-11
Publication date: 1985-06-23

Abstract

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВИБРАЦИИ, содержащий пустотелый корпус, в котором установлены опорное основание, консоЛьно закрепленный на одной стороне последнего магнитопровод, выполненный в виде стержней из магнитно- стрикционного материала, и две кольцевые измерительные обмотки,размещенные соответственно у закрепленных концов стержней, отличающийс тем, что, с целью повышени точности измерени , он снабжен магкитопровод щим сердечником, дополнительным стержнем из магнитнострикционного материала, установленньм между основными стержн ми параллельно им, и четырьм посто нными полосовыми магнитами, размещенными соответственно между концами стержней и, согласно включенными между собой, магнитопровод щий дечник размещен в зоне свободных концов стержней параллельно посто нным магнитам и установлен в корпусе с возможностью перемещени относительно магнитов, а измерительные обмотки включены согласно по общему магнитному потоку. Од 00 го елCONVERTER FOR MEASURING VIBRATION PARAMETERS, containing a hollow body, in which a support base is mounted, which can be mounted on one side of the latter magnetic circuit, made in the form of rods of magnetic striction material, and two annular measuring windings placed respectively at the fixed ends of the rods, differing from that, in order to improve the measurement accuracy, it is equipped with a magnetic core, an additional rod made of a magnetostrictive material, installed between the main rods parallel to them and four permanent strip magnets placed respectively between the ends of the rods and, according to the interconnected, the magnetic conductor plate is placed in the zone of the free ends of the rods parallel to the permanent magnets and mounted in the housing with the possibility of movement relative to the magnets, and Measuring windings are included according to the total magnetic flux. Od 00 ate

Description

1 one

Изобретение относитс к контрольно-измерительной технике, в частности к генераторным преобразовател м с изгибаемым магнитопроводом, и может быть использовано дл измерени параметров вибрации в машиностроении , самолетостроении, энергетике , а также других област х народного хоз йства.The invention relates to instrumentation engineering, in particular to generator transducers with a bent magnetic conductor, and can be used to measure vibration parameters in mechanical engineering, aircraft construction, power engineering, as well as other areas of national economy.

Известен преобразователь дл измерени параметров вибрации, содержащий плоский магнитопровод с двум рмами, одно из которых закрепл етс на контролируемом объекте а второе служит инерционной массой, обмотки возбуждени и измерительные обмотки, соедин емые в мостовую схему t13.A known transducer for measuring vibration parameters comprising a flat magnetic core with two frames, one of which is fixed on the object to be monitored, and the second serves as an inertial mass, excitation windings and measuring windings connected in a bridge circuit t13.

Недостатками данного преобразовател вл ютс сложное конструктивное исполнение с большим количеством обмоток, неполное использование обмоточной системы, отсутствие возможности регулировки собственной чабтоты, и как следствие этого низка помехозащищенность и недостаточна точность измерений.The disadvantages of this converter are complex design with a large number of windings, incomplete use of the winding system, the inability to adjust its own chabtoty, and as a consequence, low immunity and insufficient accuracy of measurements.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс преобразователь дл измерени параметров вибрации, содержащий пустотелый корпус, в котором установлены опорное основание, консольно закрепленный на одной стороне последнего магнитопровод, выполн внный в виде двух стержней из магнитнострикционного материала, и две кольцевые измерительные обмотки, размещенные соответственно у закрепленньк концо стержней 2.The closest to the invention to the technical essence is a transducer for measuring vibration parameters, comprising a hollow body in which a support base is installed, the magnetic conduit mounted in one side of the latter, made in the form of two rods of magnetic material, and two annular measuring windings placed respectively, at the fixed end of the rods 2.

Недостатком известного преобразовател вл етс низка точнасть измерений , обусловленна сложностью конструкции, низкой помехоустойчивостью и невозможностью регулировани собственной частоты из-за особенностей конструкции.A disadvantage of the known converter is the low accuracy of measurements due to the complexity of the design, low noise immunity and the inability to control the natural frequency due to the design features.

Целью изобретени вл етс повышение точности измерени .The aim of the invention is to improve the measurement accuracy.

Эта цель достигаетс тем, что преобразователь дл измерени параметров вибрации, содержапщй пустотелый корпус, в котором установлены опорное основание, консольно закрепленный на одной стороне последнего магнитопровод, выполненный в виде двух стержней из магнитнострикцион;ного материала, и двеThis goal is achieved by the fact that a transducer for measuring the parameters of vibration, containing a hollow body in which a support base is installed, a cantilever conductor mounted on one side of the latter, made in the form of two rods of magnetic material, and two

275 . 2275. 2

кольцевые измерительные обмотки,размещенные соответственно у закрепленных концов стержней, снабжен магнитопровод щим сердечником, дополнительным стержнем из магнитнострикционного материала, установленным между основными стержн ми и параллельно им, ч четырьм посто нными полосовыми магнитами, разйещенными соответственно между концамиring measuring windings, placed respectively at fixed ends of the rods, are provided with a magnetic core, an additional rod of magnetic material, installed between the main rods and parallel to them, with four permanent strip magnets, respectively spaced between the ends

стержней и согласно включенными между собой, магнитопровод щий сердечник размещен в зоне свободных концов стержней параллельно посто нным магнитам и установлен в корпусе с возможностью перемещени относительно магнитов, а измерительные обмотки включены согласно по общему магнитному потоку.rods and according to interconnected, the magnetic core is placed in the area of the free ends of the rods parallel to the permanent magnets and installed in the housing with the possibility of movement relative to the magnets, and the measuring windings are connected according to the total magnetic flux.

На чертеже представлена конструкци преобразовател дл - измерени параметров вибрации.The drawing shows the transducer design for measuring vibration parameters.

Устройство содержит пустотелый корпус 1, в котором установленыThe device contains a hollow body 1 in which are installed

опорное основание 2, консольноsupport base 2 cantilever

закрепленньй на одной стороне основани 2 магнитопровод (не показан), выполненньй в виде двух стержней 3 и 4 из магнйтнострикционного материала , две кольцевые измерительные обмотки 5 и 6, размещенные соответственно у закрепленных концов стержней 3 и 4, магнитопровод щий сердечник 7, дополнительный стержень 8 изmounted on one side of the base 2 of the magnetic core (not shown), made in the form of two rods 3 and 4 of magnetnostrictive material, two ring measuring windings 5 and 6, placed respectively at the fixed ends of the rods 3 and 4, the magnetic core 7, the additional rod 8 of

магнйтнострикционного материала,magnetostrictive material

установленный между основными стержн ми 3 и 4 и параллельно им, и четыре посто нньк полосовых магнита 9-12, которые размещены соответственно между концами стержней 3,4 и 8 и согласно включены между собой, при этом магнитопровод щий сердечник 7 размещен в зоне свободных концов стержней 3, 4 и 8 параллельноinstalled between the main rods 3 and 4 and parallel to them, and four constant bar strip magnets 9-12, which are placed respectively between the ends of the rods 3,4 and 8 and are connected according to each other, while the magnetic core 7 is placed in the area of the free ends rods 3, 4 and 8 in parallel

посто нным магнитам 10 и 12 и установлен в корпусе 1 с возможностью перемещени относительно магнитов 10 и 12, а измерительные обмотки 5 и 6 включены согласно поpermanent magnets 10 and 12 and is mounted in the housing 1 with the possibility of movement relative to the magnets 10 and 12, and the measuring windings 5 and 6 are included according to

общему магнитному потоку.total magnetic flux.

Преобразователь дл измерени параметров вибрации работает следующим образом.A transducer for measuring vibration parameters operates as follows.

С помощью опорного основани 2 преобразователь консольно закрепл ют на поверхнрсти контролируемого объекта 13 затем измер ют параметры виброколебаний (вибрации).Using the support base 2, the transducer cantilever is fixed on the surface of the object to be monitored 13, then the parameters of the oscillations (vibrations) are measured.

Виброколебани (вибраци ) от объекта 13 воздействуют на консольно закрепленный преобразователь, в результате этого свободней конец магнитной системы с посто нными магнитами 10 и 12 начинает совершать колебани в соответствии с измер емой вибрацией.Vibration oscillations (vibrations) from the object 13 act on the cantilever transducer, as a result of this the free end of the magnetic system with permanent magnets 10 and 12 begins to oscillate in accordance with the measured vibration.

При этом, например, при смещении свободного конца вниз основной магнитнострикционный стержень 3 раст гиваетс , а магнитнострикщюнньй стержень 4 сжимаетс , в резуль тате чего измен ютс магнитные проницаемости стержней 3 и 4. Изменение проницаемостей вызвано различными механическими воздействи ми (в одном случае раст жение, в другом - сжатие) и поэтому эти изменени происход т неоднозначно, а в силу этого у магнитных потоков от согласно включенных посто нных магнитов 9-12 по вл етс возможность щроходить по дополнительному стержню 8 из-за неравенства магнитньк сопротивлений основных магнит острикционных стержней 3 и 4. В результате этого с обмотками 5 и 6 оказываютс сцеплены не только общий поток от посто нных магБИТОВ 9-12, но и отдельные потоки от соответствзпощих пар посто нных магнитов 9-12. Эти потоки, измен сь по времени в соответствии с измер емыми вибраци ми, привод т к индуктированию ЭДС в секци х обмоток 5 и 6In this case, for example, when the free end is displaced downward, the main magnetostriction rod 3 is stretched and the magnetic rod 4 is compressed, as a result of which the magnetic permeabilities of the rods 3 and 4 change. The change in permeabilities is caused by different mechanical effects (in one case, in the other, compression) and therefore these changes occur ambiguously, and because of this, the magnetic fluxes from according to the included permanent magnets 9-12 appear to be able to slide along the additional rod 8 and -this inequality magnitnk resistances main magnet ostriktsionnyh rods 3 and 4. As a result, with the windings 5 and 6 are coupled okazyvayuts not only the total flow from the permanent magBITOV 9-12, but separate streams from sootvetstvzposchih pairs of permanent magnets 9-12. These flows, varying in time in accordance with the measured vibrations, lead to the induction of EMF in sections of windings 5 and 6

В силу разнохарактерного, изменен магнитньк сопротивлений основных магнитнострикционных стержней 3 и 4 ЭДС, индуктируемые в обмотках 5 и 6 не равны друг другу, что и позвол ет на выходе последовательно соединенных обмоток 5 и 6 получить ЭДС, параметры которой соответствуют параметрам измер емых вибраций. А так как измерительные обмотки 5 и 6 включены встречно по отношению к общему пространственному направлению, то в них не индуктируетс ЭДС от внешних магнитных полей.Due to the different character, the magnetic resistances of the main magnetostriction rods 3 and 4 EMF induced in windings 5 and 6 are not equal to each other, which allows the output of series-connected windings 5 and 6 to get an EMF whose parameters correspond to the parameters of the measured vibrations. And since the measuring windings 5 and 6 are included oppositely with respect to the general spatial direction, they do not induce EMF from external magnetic fields.

Наличие подвижного магнитопровод щего сердечника 7 позвол ет измен ть жесткость колебательной системы преобразовател за счет взаимодействи посто нных магнитов 10 и 12 с сердечником 7. При сближении сердечника 7 с посто нными магнитами 10 и 12 сила магнитного взаимодействи посто нных магнитов 10 и 12с сердечникам 7 увеличиваетс , а в результате измен етс и собственна частота колебательной системы преобразовател .The presence of a movable magnetically conductive core 7 allows the rigidity of the oscillator system of the converter to change due to the interaction of permanent magnets 10 and 12 with the core 7. As the core 7 approaches with the permanent magnets 10 and 12, the magnetic force of the permanent magnets 10 and 12c of the cores 7 increases , and as a result, the natural frequency of the oscillator system of the converter is also changed.

Преобразователь прост в конструктивном исполнении, имеет повышенную помехоустойчивость и увеличенную чувствительность, что способствует точности измерений. Кроме того, в предлагаемом преобразователе обеспечиваетс возможность регулировки собственной частоты бесконтактным способом.The converter is simple in design, has increased noise immunity and increased sensitivity, which contributes to the accuracy of measurements. In addition, in the proposed converter, it is possible to adjust the natural frequency in a non-contact manner.

8eight

10ten

77

//

& N& N

5five

N 1N 1

1212

Claims

A TRANSMITTER FOR MEASURING VIBRATION PARAMETERS, comprising a hollow body in which a support base is mounted, cantilever mounted on one side of the last magnetic circuit, made in the form of rods of magnetically strictive material, and two ring measuring windings located respectively at the fixed ends of the rods, characterized in that, in order to improve the accuracy of measurement, it is equipped with a magnetically conductive core, an additional rod of magnetostrictive material installed between main rods parallel to them, and four permanent strip magnets located respectively between the ends of the rods and, according to those connected among themselves, the magnetically conductive core is placed in the area of the free ends of the rods parallel to the permanent magnets and installed in the housing with the ability to move relative to the magnets, and the measuring windings are connected according to total magnetic flux.

SU .1163275