SU121252A1 - Vibrometer - Google Patents

Description

Известны виброметры дл  измерени  вибрации колеблющихс  или вращающихс  предметов, включающие в себ  емкостный датчик, измен ющий емкость вследствие вибрации испытываемого предмета, закрепленный стационарно или на переносной руко тке и выполненный в виде конденсатора. Подвижные обкладки конденсатора привод тс  в колебательное движение от контакта с испытываемым предметом и включены в электронную схему с детектором, усилителем и прибором, измер ющим величину вибрации.Vibrometers for measuring vibrations of oscillating or rotating objects are known, including a capacitive sensor that changes capacitance due to the vibration of a test object, fixed permanently or on a portable handle and made in the form of a capacitor. The moving capacitor plates are brought into oscillatory motion from contact with the test object and are included in an electronic circuit with a detector, an amplifier and an instrument measuring the amount of vibration.

Известны также измерительные приборы с емкостным датчиком, содержащие два генератора высокой частоты, соединенные по схеме биени , в колебательный контур одного из которых включен емкостный датчик, вызывающий изменение частоты биени  этих генераторов, выделенного на смесителе.Measuring instruments with a capacitive sensor are also known. They contain two high-frequency generators connected by a beating circuit, the oscillating circuit of one of which includes a capacitive sensor causing a change in the frequency of the beating of these generators isolated on the mixer.

В этих виброметрах -контактна  св зь датчика с испытываемым предметом не обеспечивает достаточной точности измерени  величины вибрации.In these vibrometers, the contact of the sensor with the test object does not provide sufficient accuracy in measuring the magnitude of the vibration.

В описываемом виброметре отмеченный недостаток устранен тем, что, с целью повыщени  точ ости измерени  биени , например, пр дильного или крутильного веретена путем исключени  его контакта с емкостным датчиком, последний выполнен в виде двух изолированных металлических пластин, частично охватывающих испытываемое веретено с противоположных сторон и образующих с ним два конденсатора, измен ющих свою емкость при биении веретена дифференциально, каждый из которых раздельно включен в колебательные контуры генераторов высокой частоты.In the described vibrometer, the noted deficiency is eliminated by the fact that, in order to increase the accuracy of measuring the beat, for example, a spinning or twisting spindle by eliminating its contact with a capacitive sensor, the latter is made in the form of two insulated metal plates partially covering the tested spindle from opposite sides and forming with it two capacitors that change their capacitance when the spindle beats differentially, each of which is separately included in the oscillatory circuits of high-frequency generators.

№ 121252№ 121252

На фиг. 1 изображен предлагаемый вибратор; на фиг. 2 - сечение АА на фиг. 1 по датчику и веретену; па фиг. 3 - электроехема вибратора.FIG. 1 shows the proposed vibrator; in fig. 2 is a section AA in FIG. 1 on the sensor and spindle; pas figs. 3 - electric circuit of the vibrator.

Вибратор состоит из емкостного датчика и электронной схемы с двум  генераторами высокой частоты, усилителем, детектором, другим усилителем, измерительным прибором и блоком питани .The vibrator consists of a capacitive sensor and an electronic circuit with two high-frequency generators, an amplifier, a detector, another amplifier, a measuring instrument and a power supply unit.

Емокстный датчик дл  измерени  биени , например, пр дильного или крутильного веретена / (фиг. 1, 2 и 3), вращаемого приводным ремнем 2 (фиг. 1 и ,2), состоит из двух металлических изолированных пластин 3 к 4, частично охватывающих испытываемое веретено с противоположных сторон. Эти пластины образуют с металлическим в,еретеном два конденсатора За и 4а, измен ющих свою емкость при биении веретена дифференциально. Один из этих конденсаторов, например За, включен в колебательный контур генератора высокой частоты , собранного на триоде 5 (фиг. 3), а конденсатор 4а - в колебательный контур другого генератора высокой частоты, собранного на смесителе 6. Выход второго генератора высокой частоты, на котором выдел ютс  биени  частот обоих генераторов, имеющиес  в соответствии с дифференциальным изменением емкости обоих конденсаторов а и и 4а, вследствие биени  веретена /, соединен со входом усилител , собранного на пентоде 7.A capacitive sensor for measuring a beat, for example, a spinning or torsional spindle / (FIGS. 1, 2 and 3), rotated by a driving belt 2 (FIGS. 1 and 2), consists of two metal insulated plates 3 to 4, partially covering the test spindle from opposite sides. These plates form, with a metal in, a counter, two capacitors Za and 4a, which change their capacitance when the spindle beats differentially. One of these capacitors, for example, Pro, is included in the oscillating circuit of a high-frequency generator assembled on triode 5 (Fig. 3), and capacitor 4a is connected to the oscillating circuit of another high-frequency generator assembled on a mixer 6. The output of the second high-frequency generator is where the beats of the frequencies of both generators are allocated, which are in accordance with the differential capacitance change of both capacitors a and 4a, due to the beating of the spindle /, connected to the input of the amplifier assembled on the pentode 7.

Усилитель соединен с дискриминатором, собранным на двойном диоде 8, детектирующем биение частот обоих генераторов.The amplifier is connected to a discriminator assembled on a double diode 8, which detects the beating of the frequencies of both oscillators.

С выходом дискриминатора соединен вход усилител  посто нного тока, собранного на двойном триоде 9, к выходу которого подключен измерительный прибор W, например осциллограф, или регистрирЗющий прибор, указывающие или записывающие величину биени  испытываемого веретена.A discriminator input is connected to an input of a DC amplifier assembled on a double triode 9, to the output of which is connected a measuring device W, such as an oscilloscope, or a recording device indicating or recording the beat value of the spindle being tested.

Блок питани  вибратора состоит из трансформатора 11, кенотрона 12, колодки 13 переключени  в зависимости от напр жени  питающей сети переменного тока, дроссел  4 и конденсаторов /5, сглаживающих пульсацию выпр мленного тока, питающего аноды ламп.The vibrator power supply unit consists of a transformer 11, a kenotron 12, a switching block 13, depending on the supply voltage of the alternating current network, droplets 4 and capacitors / 5, which smooth the pulsation of the rectified current feeding the anodes of the lamps.

Дл  удобства измерений датчик виброметра установлен на переносном раздвижном щтативе 16 (фиг. 1), на котором в коробке 17 собрана электросхема виброметра.For convenience of measurement, the vibrometer sensor is mounted on a movable sliding shtativa 16 (Fig. 1), in which the electrical circuit of the vibrometer is assembled in the box 17.

Измерение биени , например, пр дильного или крутильного веретена / осуществл ют виброметром следующи.м образом.The measurement of a beat, for example, a spinning or twisting spindle /, is carried out with a vibrometer in the following manner.

Пластины 3 и 4 емкостного датчика устанавливают на одинаковом рассто нии от испытываемого веретена, после чего регулирзют электросхему виброметра на нулевое положение измерительного прибора 10.The plates 3 and 4 of the capacitive sensor are installed at the same distance from the spindle under test, after which the electric circuit of the vibrometer is adjusted to the zero position of the measuring device 10.

При биении вращающегос  веретена дифференциально измен етс  емкость конденсаторов За и 4а, вследствие чего измен етс  частота обоих генераторов. Выделенное на смесителе 6 биение частот обоих генераторов усиливаетс  усилителем на пентоде 7, детектируетс  дискриминатором па двойном диоде 5, усиливаетс  усилителем посто нного тока па двойном триоде 9, причем присоединенный к нему измерительный прибор 10 указывает величину биени  испы1 ываемого веретена.When the rotating spindle beats, the capacitance of the 3A and 4A capacitors differentially changes, as a result of which the frequency of both generators changes. The frequency beats of both generators selected on mixer 6 are amplified by a pentode amplifier 7, detected by a discriminator on a double diode 5, amplified by a direct current amplifier on a double triode 9, and the measuring device 10 connected to it indicates the value of the beating of the spindle tested.

Благодар  устранению непосредственного контакта с испытываеMi iM веретеном емкостного датчика и выполнении его в виде двух конденсаторов, дифференциально измен ющих свою емкость в соответствии с биением испытываемого веретена, повыщаетс  точность измерени  этого биени .By eliminating direct contact with the test of the Mi iM spindle of the capacitive sensor and its implementation in the form of two capacitors, which differentially change their capacity in accordance with the beat of the spindle being tested, the accuracy of measurement of this beat increases.

Предмет изобретени Subject invention

Виброметр дл  измерени  вибрации, например, вращающихс  предметов, включающий в себ  емкостный датчик, измен ющий емкость вследствие вибрации испытываемого предмета, и измерительную электронную схему с применением в ией соединенных по схеме биени  двух генераторов высокой частоты и прибора, измер ющего вибрацию по изменении частоты биени  генераторов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени  биени , например, пр дильного или крутильного веретена путем исключени  его контакта с емкостным датчиком, последний выполнен в виде двух изолированных металлических пластин, частично охватывающих испытываемое веретено с противоположных сторон и образующих с ним два Конденсатора, измен ющих свою емкость при биении веретена дифференциально, каждый из которых раздельно включен в колебательные контуры генераторов высокой частоты.A vibrometer to measure vibration of, for example, rotating objects, including a capacitive sensor that changes capacitance due to the vibration of the object being tested, and a measuring electronic circuit using two high-frequency generators connected to the beating circuit and an instrument measuring vibration by changing the frequency of the beating generators, characterized in that, in order to improve the accuracy of measurement of the beating, for example, a spinning or torsional spindle by eliminating its contact with a capacitive sensor, the latter n isolated in the form of two metal plates partially encompassing the test spindle to opposing sides and defining with it two capacitors vary its constituents with the beating capacity the differential spindle, each of which separately included in the oscillatory circuits of high frequency generators.

1 М.1M.

16sixteen

Сеиение по ff 4 - /Seeding ff 4 - /