датчик максимального ускорения
Классы МПК: | G01P15/04 для индикации максимального значения |
Автор(ы): | Коркин В.В., Медведев В.И., Моисеева Л.В. |
Патентообладатель(и): | Акционерное общество открытого типа "Новосибирский завод химконцентратов" |
Приоритеты: |
подача заявки:
1995-08-03 публикация патента:
27.03.1998 |
Использование: в технике измерения параметров движения, в частности для регистрации превышения заданного уровня ускорения при динамических воздействиях в виде ударов и вибраций, возникающих при перемещении тел. Сущность изобретения: в конструкцию датчика введены прокладки из немагнитного материала и две пластины из магнитного материала с гнездами, выполненными в виде отверстий, постоянный магнит выполнен кольцевым, с двух противоположных торцевых сторон постоянного магнита размещены пластины из магнитного материала, прокладка из немагнитного материала расположена над постоянным магнитом между его торцем и пластиной, а шарики размещены соосно друг другу и постоянному магниту в гнездах пластин с образованием угла
=45o между горизонтальной осевой линией шарика и линией, соединяющей его центр с краем гнезда на наружной поверхности пластины, при этом толщина прокладки из немагнитного материала выбирается из условия равенства сил, действующих на шарики, причем корпус выполнен из прозрачного материала, например, оргстекла. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2
![датчик максимального ускорения, патент № 2107920](/images/patents/364/2107009/945.gif)
Формула изобретения
1. Датчик максимального ускорения, содержащий закрепленный в корпусе постоянный магнит и инерционную массу в виде двух одинаковых шариков из магнитного материала, отличающийся тем, что введена прокладка из немагнитного материала и две пластины из магнитного материала с гнездами, выполненными в виде отверстий, постоянный магнит выполнен кольцевым, с двух противоположных сторон постоянного магнита размещены пластины из магнитного материала, прокладка из немагнитного материала расположена над постоянным магнитом между ним и пластиной, а шарики размещены соосно друг другу и постоянному магниту в гнездах пластин с образованием угла![датчик максимального ускорения, патент № 2107920](/images/patents/364/2107009/945.gif)
![датчик максимального ускорения, патент № 2107920](/images/patents/364/2107213/176.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к технике измерения параметров движения, в частности к устройствам, регистрирующим превышение заданного уровня ускорения при динамических воздействиях в виде ударов и вибраций, возникающих при перемещении тел. Известен датчик максимального ускорения (см. авт. св. СССР N 934388, опубл. 07.06.82), содержащий корпус, постоянный магнит, размещенный в корпусе, инерционную массу, выполненную в виде пластины из магнитного материала, упругий элемент и регулятор его жесткости, размещенный в канале магнита и соединенный одним концом с инерционной массой, а другим - с корпусом датчика. Данный датчик обеспечивает регистрацию превышения заданного уровня ускорения, но только в одной плоскости и только в одном направлении действия ускорения, которое совпадает с осью постоянного магнита. Возможность регистрации превышения заданного уровня ускорения, действующего только в одной плоскости и только в одном направлении, которое совпадает с осью постоянного магнита, снижает эксплуатационные качества датчика. Известен пороговый элемент датчика максимального ускорения (авт. св. СССР N 909643, опубл. 28.02.82 г.), содержащий подвижные магнитные тела в виде шариков, которые разделены неподвижной немагнитной перегородкой и имеют возможность перемещения по каналу, расположенному в немагнитном основании, закрепленном между полюсами U-образного магнита, имеющего отверстия. Данный пороговый элемент датчика максимального ускорения обеспечивает достоверность информации о превышении заданного уровня ускорения в двух направлениях, но только в одной плоскости, в частности - горизонтальной, так как при использовании данного порогового элемента датчика в вертикальной плоскости его срабатывание будет происходит при разных значениях ускорений, действующих в противоположных направлениях. Возможность регистрации превышения заданного уровня ускорения, действующего в двух направлениях, но только в одной плоскости, в которой расположена ось канала немагнитного основания, и срабатывание при разных значениях ускорений в случае использования данного порогового элемента датчика для регистрации превышения ускорения в вертикальной плоскости (разная чувствительность) снижает эксплуатационные качества датчика, снабженного данным пороговым элементом. Целью предлагаемого изобретения является повышение эксплуатационных качеств датчика за счет обеспечения возможности регистрации превышения заданного уровня ускорений, действующих в любом направлении вертикальной и горизонтальной плоскостей. Указанная цель достигается тем, что в конструкцию датчика введены прокладка из немагнитного материала и две пластины из магнитного материала с гнездами, выполненными в виде отверстий, постоянный магнит выполнен кольцевым, с двух противоположных торцевых сторон постоянного магнита размещены пластины из магнитного материала, прокладка из немагнитного материала расположена над постоянным магнитом между его торцем и пластиной, а шарики размещены соосно друг другу и постоянному магниту в гнездах пластин с образованием угла![датчик максимального ускорения, патент № 2107920](/images/patents/364/2107009/945.gif)
![датчик максимального ускорения, патент № 2107920](/images/patents/364/2107213/176.gif)
![датчик максимального ускорения, патент № 2107920](/images/patents/364/2107009/945.gif)
![датчик максимального ускорения, патент № 2107920](/images/patents/364/2107213/176.gif)
обеспечить регистрацию превышения заданного уровня ускорений, действующих в любом направлении вертикальной и горизонтальной плоскостей (верхний шарик - одна полусфера, нижний шарик - вторая полусфера), путем изменения положения шариков (зафиксированное смещение из гнезд к периферии магнита). При этом в зависимости от направления действующего ускорения перемещаются либо оба шарика (превышение ускорения в горизонтальной плоскости), либо один из шариков (превышение ускорения в вертикальной плоскости);
обеспечить визуальную констатацию зафиксированного изменения положения шариков;
обеспечить настройку датчика на заданный уровень ускорения простыми конструктивными элементами (шарики и прокладка из немагнитного материала). что повышает эксплуатационные качества датчика. Предлагаемое устройство представлено на фиг. 1, 2, где на фиг. 1 - общий вид датчика; на фиг. 2 - расчетная схема датчика. Датчик максимального ускорения содержит корпус 1, кольцевой постоянный магнит 2, инерционную массу в виде двух одинаковых шариков 3 из магнитного материала, прокладку 4 из немагнитного материала, пластины 5 из магнитного материала с гнездами 6, выполненными в виде отверстий и предназначенными для размещения в них шариков 3. Пластины 5 из магнитного материала размещены с двух противоположных торцевых сторон кольцевого постоянного магнита 2, а прокладка 4 из немагнитного материала расположена над магнитом 2 между его торцем и пластиной 5. Шарики 3 размещены соосно друг другу и магниту 2 в гнездах 6 пластин 5 с образованием угла
![датчик максимального ускорения, патент № 2107920](/images/patents/364/2107009/945.gif)
![датчик максимального ускорения, патент № 2107920](/images/patents/364/2107213/176.gif)
Fa > Fb = Fr = Fh,
где
Fa = m
![датчик максимального ускорения, патент № 2107920](/images/patents/364/2107010/183.gif)
m - инерционная масса;
a - ускорение в зоне крепления датчика при динамических нагрузках;
Fb = Fm + m
![датчик максимального ускорения, патент № 2107920](/images/patents/364/2107010/183.gif)
Fm - сила притяжения инерционной массы магнитом;
q - ускорение свободного падения;
Fr - горизонтальное усилие в верхней и нижней полусферах;
Fb = Fr - за счет наличия угла
![датчик максимального ускорения, патент № 2107920](/images/patents/364/2107009/945.gif)
Fh = Fm - m
![датчик максимального ускорения, патент № 2107920](/images/patents/364/2107010/183.gif)
Fh = Fb - за счет наличия прокладки 4. В зависимости от направления действующего ускорения перемещаются либо оба шарика 3 (превышение ускорения в горизонтальной плоскости), либо один из шариков 3 (превышение ускорения в вертикальной плоскости), причем в зависимости от того, какой именно из шариков 3 (верхний или нижний) переместился, можно судить о направлении действия ускорения (вверх или вниз). Для приведения датчика в исходное положение перемещают шарик 3 от периферии кольцевого постоянного магнита 2 в гнездо 6, разъединив части корпуса.
Класс G01P15/04 для индикации максимального значения
датчик предельных ускорений - патент 2451940 (27.05.2012) | ![]() |
датчик ударных ускорений - патент 2364874 (20.08.2009) | ![]() |
датчик ударных ускорений - патент 2257590 (27.07.2005) | ![]() |
датчик соударения - патент 2248577 (20.03.2005) | ![]() |
датчик предельных ускорений - патент 2216026 (10.11.2003) | |
датчик пороговых ускорений - патент 2180123 (27.02.2002) | |
датчик ударных ускорений - патент 2164692 (27.03.2001) | |
устройство для измерения предельных перегрузок - патент 2153677 (27.07.2000) | |
датчик максимальных ускорений - патент 2152043 (27.06.2000) | |
устройство для регистрации максимальных ускорений - патент 2145091 (27.01.2000) |