Патент на изобретение №2361720

(54) МАГНИТНЫЙ ДЕРЖАТЕЛЬ ВИБРАЦИОННОГО ДАТЧИКА

(57) Реферат:

Изобретение относится к области устройств для крепления и фиксации датчиков на объектах, в частности при измерении вибраций и колебаний. Магнитный держатель вибрационного датчика содержит корпус для крепления датчика и постоянный магнит и снабжен магнитопроводом, выполненным из двух ферромагнитных пластин, расположенных по обе стороны от постоянного магнита так, что плоскости пластин перпендикулярны направлению намагниченности магнита. Пластины выполнены с одной или несколькими гранями, параллельными направлению намагниченности магнита, причем грани одной пластины параллельны соответствующим граням другой. Корпус выполнен из неферромагнитного материала и жестко прикреплен к обеим пластинам по поверхностям, параллельным направлению намагниченности магнита и перпендикулярным направлению вибрации. Обеспечивается расширение эксплуатационных возможностей устройства и повышение точности измерения вибраций. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области устройств для крепления и фиксации датчиков на объектах, в частности при измерении вибраций и колебаний.

Известно магнитное устройство для удержания ферромагнитных деталей на ферромагнитной поверхности [1], состоящее из постоянных магнитов и магнитопроводов, установленных в корпусе. Недостатком устройства являются его ограниченные функциональные возможности.

Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является магнитный держатель датчика виброметра типа ВК-5 [2]. Недостаток устройства-прототипа – ограниченные возможности крепления датчика на объектах с различным наклоном поверхностей установки датчика по отношению к направлению вибрации.

Предлагаемое изобретение направлено на расширение эксплуатационных возможностей устройства и повышение точности измерения вибраций.

Указанный технический результат достигается тем, что магнитный держатель вибрационного датчика, содержащий корпус для крепления датчика и постоянный магнит, дополнительно снабжен магнитопроводом, выполненным из двух ферромагнитных пластин, расположенных по обе стороны от постоянного магнита так, что плоскости пластин перпендикулярны направлению намагниченности магнита. Пластины выполнены с одной или несколькими гранями, параллельными направлению намагниченности магнита, причем грани одной пластины параллельны соответствующим граням другой. Корпус выполнен из неферромагнитного материала и жестко прикреплен к обеим пластинам по поверхностям, параллельным направлению намагниченности магнита и перпендикулярным направлению вибрации.

Магнит и пластины могут быть выполнены в виде прямоугольных параллелепипедов, а грани пластин, лежащие в одной плоскости, снабжены тремя или более выступами, два из которых расположены на грани одной пластины, а один или более выступов – на грани другой пластины. Кроме того, держатель может быть дополнительно снабжен элементом крепления датчика в виде шпильки, установленной на корпусе и выполненной из изоляционного материала, в том числе армированного металлическим штырем.

Введение в устройство магнитопровода, выполненного из двух ферромагнитных пластин, расположенных по обе стороны от постоянного магнита так, что плоскости пластин перпендикулярны направлению намагниченности магнита, и выполнение пластин с одной или несколькими гранями, параллельными направлению намагниченности магнита, причем грани одной пластины параллельны соответствующим граням другой, позволяет расширить область применения вибрационных датчиков за счет возможности их установки на объектах с различным наклоном поверхностей установки датчика по отношению к направлению вибрации.

Жесткое крепление корпуса к обеим пластинам по поверхностям, параллельным направлению намагниченности магнита и перпендикулярным направлению вибрации, дает возможность непосредственной (без лишних паразитных звеньев, например, крепежных элементов и т.п.) передачи вибраций и колебаний объекта от его рабочей поверхности к датчику.

Выполнение магнита и пластин в виде прямоугольных параллелепипедов обеспечивает упрощение держателя и возможность установки датчика на объекте на взаимно перпендикулярных поверхностях.

Выполнение граней пластин, лежащих в одной плоскости, с тремя или более выступами, два из которых расположены на грани одной пластины, а один или более выступов – на грани другой пластины, обеспечивает устойчивость держателя на рабочих поверхностях объектов, имеющих неровности и шероховатости.

Обеспечение держателя элементом крепления датчика в виде шпильки, установленной на корпусе и выполненной из изоляционного материала, позволяет изолировать электрически вибрационный датчик от держателя.

Выполнение шпильки из изоляционного материала, армированного металлическим штырем, обеспечивает прочность и долговечность элемента крепления датчика при сохранении электрической изоляции между вибрационным датчиком и держателем.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показана общая схема магнитного держателя вибрационного датчика (в разрезе), на фиг.2 – то же, вид слева, на фиг.3 – расположение держателя на вертикальной поверхности объекта контроля.

Магнитный держатель вибрационного датчика (фиг.1-3) состоит из неферромагнитного корпуса 1, прикрепленного с помощью винтов к двум ферромагнитным пластинам 2, постоянного магнита 3, расположенного между пластинами таким образом, что направление его намагниченности перпендикулярно плоскости пластин. Корпус снабжен элементом крепления вибрационного датчика 4 в виде шпильки 5, выполненной из изоляционного материала. Шпилька может быть армирована металлическим стержнем (на фигурах не показан). Пластины 2 могут быть выполнены с одной или несколькими гранями, параллельными направлению намагниченности магнита, причем грани одной пластины параллельны соответствующим граням другой. В частности, пластины могут быть выполнены в виде прямоугольных параллелепипедов, благодаря чему магнитный держатель может быть установлен на горизонтальную (фиг.1, 2) либо на вертикальную (фиг.3) поверхности ферромагнитных элементов контролируемого объекта 6.

Устройство работает следующим образцом. Вибрационный датчик 4 крепится через изолирующую прокладку к корпусу 1 (фиг.1-3) магнитного держателя с помощью шпильки 5, после чего держатель устанавливается на поверхность ферромагнитного элемента контролируемого объекта 6. Благодаря тому что магнитный поток от постоянного магнита 3 замыкается через ферромагнитные пластины 2 и элемент объекта 6 при минимальных воздушных зазорах в магнитной цепи, возникает сила притяжения держателя к объекту, достаточная для надежной фиксации всей системы «датчик-держатель» на контролируемой поверхности. При этом колебания (вибрации) передаются от объекта 6 к вибродатчику 4 по кратчайшему пути через жесткие элементы «объект 6 – пластины 2 – корпус 1 – вибродатчик 4» как при горизонтальном (фиг.1, 2), так и при вертикальном (фиг.3) расположении поверхности объекта, на которой установлен держатель с датчиком.

Источники информации

1. Описание изобретения «Магнитное устройство» к патенту РФ 2176594, В28В 7/28, В25В 11/00, 12.10.2001 г.

2. Виброметр типа ВК-5: www.measurement.ru/gk/vibro/01/15.htm.

Формула изобретения

1. Магнитный держатель вибрационного датчика, содержащий корпус для крепления датчика и постоянный магнит, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен магнитопроводом, выполненным из двух ферромагнитных пластин, размещенных по обе стороны от постоянного магнита с расположением их плоскостей перпендикулярно направлению намагниченности постоянного магнита, ферромагнитные пластины выполнены с одной или несколькими гранями, параллельными направлению намагниченности постоянного магнита, причем грани одной ферромагнитной пластины параллельны соответствующим граням другой, корпус выполнен из неферромагнитного материала и жестко прикреплен к обеим ферромагнитным пластинам по поверхностям, параллельным направлению намагниченности постоянного магнита и перпендикулярным направлению вибрации.

2. Держатель по п.1, отличающийся тем, что постоянный магнит и ферромагнитные пластины выполнены в виде прямоугольных параллелепипедов.

3. Держатель по п.1, отличающийся тем, что грани ферромагнитных пластин, лежащие в одной плоскости, снабжены тремя или более выступами, два из которых расположены на грани одной пластины, а остальные – на грани другой пластины.

4. Держатель по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен элементом крепления вибрационного датчика, выполненным в виде шпильки из изоляционного материала, установленной на корпусе.

5. Держатель по п.4, отличающийся тем, что шпилька выполнена из изоляционного материала, армированного металлическим штырем.

РИСУНКИ