Колебания металлической детали в магнитном поле, ... разогнать ее как следует! :) Опции

[bagira]

Привет всем!

Имеется металлическая деталь – Рис. 1 – состоит из двух дюралюминиевых цилиндров, между которыми впрессован стальной стержень. Мне дали задание –

Придумать, каким образом организовать колебания этой детали в магнитном поле.
Разогнать до частоты f.
Отключить магнитное поле.
Потом определить декремент затухания.

Необходимая частота колебаний: f= 400…600 Гц.

Магнитопровод, который будет состоять из набора пластин, должен подходить каким-то образом к стальному стержню (диаметр стержня около 2 мм), чтобы через него проходили линии магнитного поля. Генератор, катушки, усилитель мощности и все такое…

Даже не знаю, с чего и начать…

Может быть, дорогие участники форума подскажут какие-то идеи?

(Не судите строго, я сама - программист, в электронике разбираюсь очень слабо, но вот, при отсутствии пока работы по программированию, подкинули такую вот задачку.
Опять же, не соглашусь взяться за работу – и неизвестно, какие потом будут последствия.)

Заранее благодарна!

Эскизы прикрепленных изображений

 

[SasaTheProgramme...]

Привет всем!
(...)
Заранее благодарна!

Есть близкородственная задача - работа со струнными датчиками ударного возбуждения. Но там закреплены оба конца струны (стержня). Вот про них могу рассказать.
1. Как это делается. Струна возбуждается "щипком" импульсного тока через маленькую катушку. У катушки есть стержневой сердечник, но этим "магнитопровод" и исчерпывается. Катушка располагается примерно на 0.7 длины струны от одного из её (струны) концов. Параметров катушки не знаю *весь её диаметр около 5 мм), но на неё разряжается конденсатор 150..180в за 0.5мс. После чего конденсатор отключается, а катушка становится входной. Начальная амплитуда отклика 5..30 мВ (отклик получается за счёт того, что жёсткая сталь стуны является также магнитножёсткой и намагничивается "шипком"). Единственная отрада - источник сигнала получается достаточно низкоомный.
Считается, что для измерения периода колебаний струны (именно он является информативным) нужно пропустить процесс установления (первые 80...100 колебаний) и измерять на второй сотне. Дальше сигнал _считается_ сильно зашумленым.
2. Подводные камни. В первую очередь - механика. У некоторых экземпляров струн "щипок" возбуждает колебания в нескольких плоскостях ("скрученная струна"). Такой датчик идёт в брак. Кроме того, даже в одной плоскости возбуждаются колебания нескольких гармоник, величина 0.7 (см.выше) подбиралась экспериментально исходя из их подавления.
Точность и повторяемость очень сильно зависят от закрепления струны. С переходом от колкового закрепления к цанговому и к т.н. упругим трансформаторам точность датчиков подняли чуть ли не на порядок!
В Вашем случае, видимо, будет вносить свою лепту закрепление нижнего торца системы.
Есть альтернативные системы, в которых струну используют как проводник в магнитном поле, но про них я ничего не знаю (кроме того, что они есть).

Учитывая параметры Вашей "струны", мне кажется, что колебания следует возбуждать механическим ударом какого-то бойка. Либо неторопясь оттягивать сержень мощным полем, а потом резко его убирать (во избежание токов Фуко). Но проблемы перекачки энергии между модами всё равно будут. Вобщем, по моему мнению, эта задача требует хорошего НИРа. Хотя какие-то показометрические результаты сналёту получить можно.