SU1742732A1

SU1742732A1 - Measuring vibration converter

Info

Publication number: SU1742732A1
Application number: SU894737309A
Authority: SU
Inventors: Михаил Иванович Субботин; Георгий Викторович Сазонов
Original assignee: Научно-производственное объединение измерительной техники
Priority date: 1989-09-12
Filing date: 1989-09-12
Publication date: 1992-06-23

Abstract

Использование: в области измерений механических величин. Сущность изобретени : на основании установлен инерционный элемент через упругий подвес, на котором закреплен механоэлектрический преобразователь . С двух сторон от инерционного элемента на основании установлены упругие щитки демпфировани . Корпус заполнен демпфирующей средой. Собственна частота щитков выбрана в 2,3 ... 2,5 раза больше собственной частоты инерционного элемента, а суммарна эффективна масса щитков выбрана в 1,1 ... 1,4 раза меньше массы инерционного элемента. 1 ил.Usage: in the field of measurements of mechanical quantities. Summary of the invention: on the base, an inertial element is mounted through an elastic suspension, on which a mechano-electric converter is fixed. On the two sides of the inertial element on the basis of installed elastic damping plates. The housing is filled with damping medium. The natural frequency of the flaps is selected 2.3 ... 2.5 times the natural frequency of the inertial element, and the total effective mass of the flaps is selected 1.1 ... 1.4 times less than the mass of the inertial element. 1 il.

Description

(Л(L

СWITH

Изобретение относитс к области измерени механических величин, например, измерений виброускорений.The invention relates to the field of measurement of mechanical quantities, for example, measurements of vibration accelerations.

Известны вибропреобразователи, в которых конструкционное демпфирование отсутствует и необходима форма АЧХ обеспечиваетс значением собственной частоты . Дл этих вибропреобразователей рабочим диапазоном (при неравномерности АЧХ 10%) вл етс интервал частот до 1/3 собственной частоты. Любое расширение частотного диапазона св зано с уменьшением чувствительности, котора обратно пропорциональна квадрату собственной частоты , что вл етс недостатком этих вибропреобразователей .Vibrating transducers are known in which structural damping is absent and the required form of frequency response is provided by the natural frequency value. For these vibration transducers, the working range (with an uneven frequency response of 10%) is the frequency range up to 1/3 of the natural frequency. Any expansion of the frequency range is associated with a decrease in sensitivity, which is inversely proportional to the square of the natural frequency, which is a disadvantage of these vibration transducers.

Наиболее близкий по технической сущности к предлагаемому вибропреобразователь содержит чувствительный элемент в виде консольной балочки с инерционнойThe closest in technical essence to the proposed vibrator contains a sensitive element in the form of a cantilever beam with inertial

массой на конце. Консоль закреплена на основании прибора, а на ней закреплен механоэлектрический преобразователь. Симметрично по обеим сторонам консоли на основании установлены два щитка с зазором между ними и консолью. При движении чувствительного элемента относительно щитков наход ща с в зазоре в зка среда (газ или жидкость) создает демпфирование, формирующее АЧХ прибора. Если коэффициент демпфировани близок к 0,6, то рабочий диапазон частот вибропреобразовател лежит в интервале до 0,9 собственной частоты , т.е. почти втрое шире, нежели при отсутствии демпфера.weight at the end. The console is fixed on the base of the device, and a mechano-electric converter is mounted on it. Symmetrically on both sides of the console on the base there are two plates with a gap between them and the console. When the sensitive element moves relative to the shields, the viscous medium (gas or liquid) in the gap creates damping, which forms the frequency response of the instrument. If the damping coefficient is close to 0.6, then the working frequency range of the vibrator is in the range of up to 0.9 natural frequency, i.e. almost three times wider than in the absence of a damper.

Недостатком известной конструкции вл етс то, что в ней сохран етс та же взаимосв зь чувствительности и собственной частоты, что и при отсутствии демпфера .A disadvantage of the known construction is that it maintains the same interrelation of sensitivity and natural frequency as in the absence of a damper.

N ЬЗN G

г° g °

Целью изобретени вл етс расширение частотного диапазона измерительного вибропреобразовател без уменьшени его чувствительности.The aim of the invention is to expand the frequency range of the measuring vibration transducer without reducing its sensitivity.

Указанна цель достигаетс тем, что в вибпропреобразователе, содержащем расположенное в кожухе с демпфирующей средой основание с закрепленными на нем щитками демпфировани , между которыми размещен инерционный элемент, св занный с основанием посредством упругого подвеса с закрепленным на нем механоэ- лектрическим преобразователем, щитки выполнены упругими, при этом их собственна частота выбрана в 2,3-2,5 раза больше собственной частоты инерционного элемента, а суммарна эффективна масса щитков выбрана в 1,1-1,4 раза меньше массы инерционного элемента.This goal is achieved by the fact that in a vibration transducer containing a base located in a casing with a damping medium with damping plates fixed on it, between which an inertial element is placed, connected to the base by means of an elastic suspension with a mechano-electric converter fixed on it, while their own frequency is selected 2.3-2.5 times the natural frequency of the inertial element, and the total effective mass of the flaps is selected 1.1-1.4 times less than the mass of the inertia onnogo element.

На чертеже представлена схематично конструкци вибропреобразовател .The drawing shows schematically the structure of the vibration converter.

Вибропреобразователь содержит основание 1, на котором установлен инерционный чувствительный элемент 2, состо щий из груза и упругого подвеса. На последнем закреплен механоэлектрический преобразователь 3 перемещени груза относительно основани в направлении, указанном стрелкой а, в электрический сигнал. На основании установлены также упругие щитки 4 и 4 демпфировани . Основание закрыто кожухом 5, который заполнен в зкой средой (газом или жидкостью).The vibration transducer contains a base 1, on which an inertial sensing element 2 is installed, consisting of a load and an elastic suspension. On the latter, a mechano-electric converter 3 is mounted to move the load relative to the base in the direction indicated by arrow a into an electrical signal. Elastic flaps 4 and 4 are also installed on the base. The base is covered by a casing 5, which is filled with a viscous medium (gas or liquid).

При воздействии виброускорени на основание 1 вибропреобразовател в движение вовлекаютс как инерционный чувствительный элемент 2, так и щитки 4 и 4. Эти движени взаимосв заны, причем св зьWhen the vibration acceleration is applied to the base 1 of the vibration transducer, both the inertia sensing element 2 and the flaps 4 and 4 are involved in the movement. These movements are interconnected, and the connection

осуществл етс через в зкую среду, заполн ющую зазоры между инерционным элементом и щитками. В диапазоне частот между собственными частотами инерционного элемента и щитков фазы этих движений оказываютс противоположными, что увеличивает силу взаимодействи инерционного элемента и щитков, пропорциональную их относительной скорости, щиткиthrough a viscous medium filling the gaps between the inertial element and the shields. In the frequency range between the natural frequencies of the inertial element and the flaps, the phases of these movements turn out to be opposite, which increases the strength of the interaction of the inertial element and the flaps, proportional to their relative speed, the flaps

т нут за собой инерционный элемент, выравнива тем самым АЧХ вибропреобразовател .t inherent inertia element, thereby aligning the frequency response of the vibrator.

При выборе собственной частоты щитков в 2,3-2,5 раза больше собственной частоты инерционного элемента, а суммарной эффективной массы щитков в 1,1-1,4 раза меньше массы инерционного элемента достигаетс расширение рабочего диапазона частот почти в 4 раза по сравнению с известным вибропреобразователем.When choosing the natural frequency of the flaps, 2.3-2.5 times the natural frequency of the inertial element, and the total effective mass of the flaps is 1.1-1.4 times less than the mass of the inertial element, the working frequency range is expanded by almost 4 times compared to famous vibrator.

Claims

The invention includes a measuring vibration transducer comprising a base located in a housing with a damping medium with damping plates fixed to it, between which an inertial element is placed connected to the base by means of an elastic suspension on which a mechano-electric converter is fixed, characterized in that, in order to expand the frequency range while maintaining sensitivity, the plates are made elastic, while their own frequency is selected 2.3-2.5 times more

the natural frequency of the inertial element, and the total effective mass of the flaps is selected 1.1-1.4 times less than the mass of the inertial element.