BE888230A - Transducteur inductif pour la captation de vibrations. - Google Patents

Description

  Transducteur inductif pour la captation de vibrations La présente invention concerne un transducteur inductif pour capter des vibrations.

  
Les vibrations sont parmi les paramètres les plus importante pour caractériser l'état de fonctionnement des machines. La mesure des vibrations est extrémement importante pour les machines rotatives rapides et peur les installations des domaines, notamment, de l'énergétique et des transporta, par exemple pour lea turbines à gaz et à vapeur et les moteurs d'avions, etc.

  
Dans les installations précitées, notamment pour les moteurs d'avions et les installations de production d'énergie, les transducteurs de vibrations sont soumis souvent à des températures élevées, à de fortes accélé-

  
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dre des valeurs de quelques centaines de micromètres dans des régimes de marche déterminés, alors qu'en régime ordinaire stabilisé, l'amplitude des oscilla-

  
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D'autres conditions imposées aux transducteurs

  
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dans tout le domaine des mesurée et d'être stables en présence de perturbation" électromagnétiques.

  
Actuellement, on utilise habituellement des

  
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manent est disposé sur une membrane élastique entre deux bobines fixes. Lors du mouvement du transducteur, il y a induction, dans les bobines, d'une force éleo-

  
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l'aide d'un appareillage approprié. L'inconvénient de cea transducteurs inductifs réside en ce que, dans des conditions sévères, notamment lorsque l'aaplitude

  
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éclatent.

  
Dans un autre transducteur inductif connu, celui-ci est formé d'un aimant permanent déplaçable

  
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par des ressorts. Autour du manchon est disposée une bobine d'induction. Lors du mouvement de l'aimant mobile, la force électromotrice est engendrée dans la bobine. L'inconvénient de ce transducteur inductif réside en une faible sensibilité,sous l'influence du frottement dans le manchon et par suite du couple qui est développé par les ressorts sur l'aimant permanent

  
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chon. Par ailleurs, la masse et la fréquence élastique propre restreignent l'emploi de ces transducteurs à un domaine de fréquences et d'accélérations relati-

  
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cile aussi. 

  
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transducteurs d'oscillations piézoélectriques. On uti-

  
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des forces mécaniques en tension électrique qui est proportionnelle à l'accélération naissant, lors des oscillations, de la nasse du transducteur piézoélectrique. L'avantage consiste d'une part dans leur aptitude à supporter de grandes accélérations et de grandes amplitudes d'oscillation, d'autre part dans leurs petites dimensions. Leur inconvénient est par contre qu'ils émettent dea signaux faibles, et d'autre pari, ils sont très sensibles à un champ de température non uniforme dans l'ambiance.

  
On connaît aussi des transducteurs inductifs dans lesquels un aimant permanent mobile est disposé dans un champ magnétique formé par deux aimants fixes. Ceux-ci sont orientés en sens contraire de l'aimant

  
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tour duquel est enroulée une bobine d'induction de manière pseudo-bifilaire. Lors du mouvement de l'aimant permanent, il s'induit dans cette bobine une force électromotrice qu'on amplifie et qu'on mesure. Ces transducteurs inductifs sont très fiables et de petites dimensions, mais la diminution des diamètres, dans ces transducteurs, en dessous de 30 mm,et de la longueur

  
ie 60 mm,est très difficile.

  
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)artie des difficultés. Dans un transducteur pour cap-  ter des vibrations, avec un aimant permanent monté mobile au moins par rapport à une bobine d'induction et disposé dans le champ magnétique, ce but est atteint, suivant l'invention, par le fait que dans un manchon aux extrémités duquel sont disposés des aimants fixes dont les pôles sont orientés dans le même sens, est placé un aimant permanent à pôles orientés dans le sens opposé, et mobile axialement, dans l'espace frontal des aimants permanents, le creux de cet aimant étant traversé librement par un barreau dont les extrémités sont ancrées dans les faces frontales des aimants fixes, au moins une des bobines d'induction étant enroulée sur ce barreau. Les aimants fixes sont de forme annulaire.

   Le rapport de l'épaisseur du manchon à la dimension transversale extérieure de l'aimant permanent se situe entre 0,01 et 1,0.

  
Le transducteur inductif suivant l'invention a des dimensions bien plus petites que les transducteur:
inductifs connus et supporte des accélérations et des amplitudes de vibration notables. Il est simple à exploiter et un défaut d'uniformité du champ des températures est pratiquement sans influence sur sa caractéristique. Le rapport de l'épaisseur du manchon au diamètre extérieur de l'aimant permanent mobile, dans la gamme de 0,01 à 1,0 assure un bon amortissement magnétique des oscillations de cet aimant. Le corps

  
de matière ferritique protège les bobines d'induction des perturbations électromagnétiques. 

  
Un exemple de forme de réalisation du transducteur inductif suivant l'invention est représenté au dessin joint au présent mémoire, qui montre une coupe axiale du transducteur inductif suivant l'invention.

  
Le transducteur inductif se compose d'un corps cylindrique fermé 11 dans lequel est montée une pièce frontale 7, immobile, tandis qu'une deuxième pièce frontale 8 est vissée à un barreau 3 sur lequel sont enroulées les bobines d'induction 5,6. Le barreau 3 et les bobines d'induction 5,6 sont logés dans un es-

  
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un manchon anti-friction 2. Les aimants fixes 9,10 sont orientés avec leurs pôles en sens contraire des pôles de l'aimant mobile 1. L'orientation relative

  
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l'aimant permanent mobile 1 engendre des forces de répulsion axiales en sorte que le champ magnétique joue

  
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caractéristique. Les forces de répulsion créées dans une position de repos quelconque du transducteur inductif empêchent un contact immédiat de l'aimant permanent mobile 1 avec les aimants fixes 9,10. Dans la forme de réalisation décrite, le manchon anti-friction 2 est fait de laiton chromé, et le manchon 4,d'acier inoxydable . Sur le barreau 3 sont enroulées, dans le mode pseudo-bifilaire, les bobines d'induction 5,6. 

  
Le corps 11 du transducteur inductif est fait d'une  matière ferromagnétique. 

  
Comme les bobines d'induction 5,6 se trouvent

  
à l'intérieur de l'aimant permanent mobile 1, dana un champ magnétique très uniforme à grande densité de lignes de force, il y a dans ces bobines, lors du mouvement de l'aimant permanent, induction d'un signal électrique relativement fort, ce qui signifie une réduction du nombre de spires des bobines d'induction 5,6 et ainsi aussi une réduction des dimensions du transducteur inductif et de sa masse.

  
La réalisation robuste du transducteur inductif

  
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magnétiques extérieurs perturbateurs sont efficacement détournés du corps ferromagnétique 11. Le rapport de l'épaisseur du manchon 4 en matière antimagnétique

  
au diamètre extérieur de l'aimant permanent mobile 1 dans la gamme de 0,01 à 1,0 permet que se ferme le circuit magnétique de cet aimant sur le corps 11 qui

  
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fermé amortit efficacement la largeur d'oscillation indésirable de l'aimant permanent mobile 1 en maintenant en même temps une sensibilité suffisante du transducteur.

  
Lorsqu'on fixe le transducteur inductif sur un objet oscillant, par exemple sur le pied de palier d'une turbine à combustion interne, l'aimant permanent 1 se met en mouvement par rapport au barreau 3 avec les bobines d'induction 5,6, par rapport au manchon 4 et par rapport aux aimants fixes 9, 10. Lors de ce mouvement, lea lignes de force de l'aimant permanent mobile 1 recoupent l'enroulement de bobines d'induction 5,6 dans lesquelles est induite la force électromotrice qui est alors amplifiée et mesurée dans un

  
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tromotrice résultante est la somme des forces électromotrices partielles qui sont induites dans les bobines d'induction individuelles 5,6. L'amortissement magnétique du mouvement de l'aimant permanent mobile 1 ne permet pas une grande excitation d'oscillations lorsque la fréquence de vibrations de la machine est proche de la fréquence propre du transducteur inductif, respectivement de ses multiples ou harmoniques supérieurs.

Claims (3)

REVENDICATIONS

1.- Transducteur inductif pour la captation de vibrations au moyen d'un aimant permanent monté mobile par rapport à au moins une bobine d'induction et <EMI ID=21.1>

que, dans un manchon (4) auquel sont adaptés frontalement des aimants fixes (9,10) dont les pôles sont

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manent mobile axialement (1) dans un espace frontal commun et à p&#65533;les orientés en sens opposé, à travers l'espace creux (12) duquel passe librement un barreau

(3) qui, par ses deux extrémités, est ancré dans des pièces frontales (7,8) portant les aimants fixes (9,10), une au moins des bobines d'induction (5,6) étant enroulée sur ce barreau (3).

2.- Transducteur inductif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les aimants fixes (9,10) sont de forme annulaire.

3.- Transducteur inductif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le rapport de l'épaisseur du manchon (4) au diamètre extérieur de l'aimant perm&nent mobile (1) se situe dans la gamme de 0,01 à 1,0.