Индуктивный преобразователь перемещений

Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована для преобразования линейных перемещений в электрический сигнал. В основу настоящей полезной модели положено решение задачи, позволяющей расширить эксплуатационные возможности преобразователя, за счет обеспечения регулирования измерительного усилия при измерениях деталей из материалов с различной твердостью. Индуктивный преобразователь перемещений содержит корпус, измерительный шток, связанный с корпусом посредством мембран, магнитную систему с катушками индуктивности и сердечник, закрепленный на измерительном штоке. Преобразователь снабжен регулятором измерительного усилия, размещенным между мембранами и выполненным в виде гайки, ограничительных колец, регулировочного винта, пружин и фланцев, гайка имеет рифление на наружной цилиндрической поверхности и сопряжена по торцам с ограничительными кольцами, жестко связанными с корпусом, в котором выполнены, по крайней мере, два противоположно расположенных окна, сопряженных с гайкой, регулировочный винт снабжен продольным направляющим пазом, размещенным параллельно его оси, имеющим ограничители перемещения регулировочного винта и сопряженным с ограничителем вращения регулировочного винта, жестко закрепленным в корпусе, и кольцевой опорной пластиной, стороны которой взаимодействуют с противоположно установленными пружинами, наружные торцы которых взаимодействуют с соответствующими фланцами, закрепленными на измерительном штоке.

Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована для преобразования линейных перемещений в электрический сигнал.

Известен индуктивный преобразователь, содержащий корпус, катушки индуктивности и подвижный сердечник, Ж.Аш, Датчики измерительных систем. М.: Мир, 1992. Рис.7.12. С.362.

Этот преобразователь имеет низкую точность измерения перемещений.

Известен индуктивный преобразователь перемещений, содержащий корпус, измерительный шток, две последовательные соосно установленные катушки индуктивности, ферромагнитный сердечник, жестко связанный с измерительным штоком и выходной кабель, Проспект фирмы «TESA» Измерительные системы для обеспечения качества ISO 9001, 2003. С.L-4, L-5.

Наличие люфтов при работе этого преобразователя снижает точность измерения перемещений.

Известно устройство для измерения линейных перемещений, включающее индуктивный преобразователь, содержащий корпус, измерительный шток, якорь, жестко связанный с измерительным штоком, сердечники с катушками индуктивности и выходной кабель, RU №2245512 C1, G 01 B 7/00, 2005.01.27.

Известный индуктивный преобразователь перемещений, обладает высокой точностью, но в нем отсутствует механизм регулирования измерительного усилия, что снижает его эксплуатационные возможности.

Известен электронный микрокатор, включающий индуктивный преобразователь перемещений, содержащий, корпус, измерительный шток, связанный с корпусом посредством мембран, магнитную систему с катушками индуктивности и сердечник, закрепленный на измерительном штоке, RU №43354 U1, G 01 B 7/00, 2005.01.10.

Известный индуктивный преобразователь перемещений не имеет возможности плавной регулировки измерительного усилия, что снижает его эксплуатационные возможности

Известен электронный микрокатор, включающий индуктивный преобразователь перемещений, содержащий, корпус, измерительный шток, связанный с корпусом посредством мембран, магнитную систему с катушками индуктивности и сердечник, закрепленный на измерительном штоке, RU №43355 U1, G 01 B 7/00, 2005.01.10.

Данное техническое решение принято за прототип настоящей полезной модели.

Однако оно обладает недостатком.

В индуктивном преобразователе перемещений прототипа не предусмотрен регулятор измерительного усилия и изменение измерительного усилия возможно только путем разборки устройства с последующей заменой мембран, что снижает его эксплуатационные возможности, особенно при измерениях деталей из материалов с различной твердостью.

В основу настоящей полезной модели положено решение задачи, позволяющей расширить эксплуатационные возможности преобразователя, за счет обеспечения регулирования измерительного усилия при измерениях деталей из материалов с различной твердостью.

Согласно полезной модели эта задача решается за счет того, что индуктивный преобразователь перемещений, содержит корпус,

измерительный шток, связанный с корпусом посредством мембран, магнитную систему с катушками индуктивности и сердечник, закрепленный на измерительном штоке.

Преобразователь снабжен регулятором измерительного усилия, размещенным между мембранами и выполненным в виде гайки, ограничительных колец, регулировочного винта, пружин и фланцев, гайка имеет рифление на наружной цилиндрической поверхности и сопряжена по торцам с ограничительными кольцами, жестко связанными с корпусом, в котором выполнены, по крайней мере, два противоположно расположенных окна, сопряженных с гайкой, регулировочный винт снабжен продольным направляющим пазом, размещенным параллельно его оси, имеющим ограничители перемещения регулировочного винта и сопряженным с ограничителем вращения регулировочного винта, жестко закрепленным в корпусе, и кольцевой опорной пластиной, стороны которой взаимодействуют с противоположно установленными пружинами, наружные торцы которых взаимодействуют с соответствующими фланцами, закрепленными на измерительном штоке.

Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичных настоящей полезной модели, что позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию «новизна».

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где изображены:

На фиг.1 - индуктивный преобразователь перемещений, в разрезе.

На фиг.2 - разрез А-А на фиг.1

На фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1.

На фиг.4 - узел В на фиг.1.

Индуктивный преобразователь перемещений содержит:

Корпус 1,

- окна (в корпусе 1) 2.

Измерительный шток 3,

- измерительный наконечник (на измерительном штоке 3) 4.

Мембрану 5.

Мембрану 6.

Регулятор измерительного усилия (между мембранами 5 и 6) 7,

Гайку (регулятора измерительного усилия 7) 8,

- рифление на наружной цилиндрической поверхности (гайки 8) 9,

- торцы (гайки 8) 10,

Ограничительные кольца (регулятора измерительного усилия 7) 11,

Регулировочный винт (регулятора измерительного усилия 7) 12.

- продольный направляющий паз (регулировочного винта 12) 13.

- ограничители перемещения регулировочного винта (в пазе 13) 14,

- ограничитель вращения регулировочного винта (в корпусе 1) 15,

- кольцевую опорную пластину (регулировочного винта 12) 16,

- стороны (опорной пластины 16) 17.

Пружину (регулятора измерительного усилия 7) 18,

- наружный торец (пружины 18) 19.

Фланец (регулятора измерительного усилия 7 для пружины 18) 20.

Пружину (регулятора измерительного усилия 7) 21,

- наружный торец (пружины 21) 22.

Фланец (регулятора измерительного усилия 7 для пружины 21) 23.

Магнитную систему 24,

- крышку (корпуса 1) 25,

- сердечник (в измерительном штоке 3) 26,

- катушки индуктивности (магнитной системы 24) 27,

- цанговый зажим (в крышке 25) 28,

- выходной кабель (внутри цангового зажима 28) 29.

Индуктивный преобразователь перемещений состоит из корпуса 1, измерительного штока 3, магнитной системы 24.

В корпусе 1 выполнены, по крайней мере, два противоположно расположенных окна 2. В корпусе 1 установлены мембраны 5 и 6.

На конце измерительного штока 3 установлен измерительный наконечник 4. Измерительный шток 3 связан с корпусом 1 посредством мембран 5 и 6.

Между мембранами 5 и 6 размещен регулятор измерительного усилия 7.

Регулятор измерительного усилия 7 выполнен в виде гайки 8, ограничительных колец 11, регулировочного винта 12, пружин 18 и 21 и фланцев 20 и 23, соответственно.

Гайка 8 торцами 10 сопряжена с ограничительными кольцами 11. На наружной цилиндрической поверхности 9 гайки 8 выполнено рифление. Окна 2 в корпусе 1 сообщаются с гайкой 8. Гайка 8 сопряжена с регулировочным винтом 12.

Регулировочный винт 12 снабжен продольным направляющим пазом 13 и кольцевой опорной пластиной 16.

Продольный направляющий паз 13 расположен параллельно оси регулировочного винта 12. В продольном направляющем пазе 13 имеются ограничители 14 перемещения регулировочного винта 12. Ограничители 14 выполнены, например, в виде штифтов или винтов. Продольный направляющий паз 13 сопряжен с ограничителем 15 вращения регулировочного винта 12. Ограничитель 15 жестко закреплен в корпусе 1 и выполнен, например, в виде штифта или шпонки.

Кольцевая опорная пластина 16 сторонами 17 взаимодействует с противоположно установленными пружинами 18 и 21. Наружные торцы 19 и 22 пружин 18 и 21 взаимодействуют с фланцами 20 и 23, соответственно. Фланцы 20 и 23 закреплены на измерительном штоке 3. Фланцы 20 и 23 имеют возможность перемещения и фиксации на измерительном штоке 3, обеспечивая грубую регулировку жесткости пружин 18 и 21 в процессе сборки.

На конце корпуса 1 размещена крышка 25. В крышке 25 установлена магнитная система 24 с катушками индуктивности 27. Сердечник 26 закреплен на измерительном штоке 3. В крышке 25 соосно корпусу 1 размещен зажим, например, цанговый зажим 28 с выходным кабелем 29. Размещение выходного кабеля 29 в цанговом зажиме 28 обеспечивает надежное его крепление.

Индуктивный преобразователь перемещений осуществляет измерения следующим образом.

Проводят крепление индуктивного преобразователя за наружную поверхность корпуса 1 в стандартных стойках.

Перемещение измерительного штока 3 с сердечником 26 на мембранах 5 и 6 относительно корпуса 1 приводит к изменению индуктивности катушек 27 и далее к изменению электрического сигнала. Пропорциональный перемещению измерительного штока 3

электрический сигнал поступает в устройство регистрации (не показано), где производится его обработка и выдача результата измерений перемещений.

Наличие в преобразователе встроенного регулятора измерительного усилия позволяет производить регулировку измерительного усилия следующим образом.

Вращение гайки 8 за наружную цилиндрическую поверхность с рифлением 9 внутри корпуса 1 через окна 2 приводит к линейному перемещению регулировочного винта 12. При этом пружины 18 и 21 изменяют свои осевые размеры, что приводит к изменению их жесткости и усилий, с которыми они воздействуют на соответствующие фланцы 20 и 23. Это в свою очередь приводит к плавному изменению усилия необходимого для перемещения измерительного штока 3 на мембранах 5 и 6, что обеспечивает при вращении гайки 8 плавную регулировку измерительного усилия на измерительном штоке 3 в широком диапазоне при измерениях.

Плавная регулировка измерительного усилия необходима при измерении деталей, выполненных из материалов с различной твердостью и требующих широкий диапазон измерительных усилий, и при измерении неметаллических деталей, требующих проведение измерений с малым измерительным усилием. Встроенный регулятор измерительного усилия 7 в индуктивном преобразователе повышает эксплуатационные возможности.

Предложенный индуктивный преобразователь перемещений изготовлен промышленным способом на заводе «Измерен», что подтверждают испытания опытной партии, и это обуславливает, по мнению заявителя, его соответствие критерию «промышленная применимость».

Индуктивный преобразователь перемещений, содержащий корпус, измерительный шток, связанный с корпусом посредством мембран, магнитную систему с катушками индуктивности и сердечник, закрепленный на измерительном штоке, отличающийся тем, что преобразователь снабжен регулятором измерительного усилия, размещенным между мембранами и выполненным в виде гайки, ограничительных колец, регулировочного винта, пружин и фланцев, гайка имеет рифление на наружной цилиндрической поверхности и сопряжена по торцам с ограничительными кольцами, жестко связанными с корпусом, в котором выполнены, по крайней мере, два противоположно расположенных окна, сопряженных с гайкой, регулировочный винт снабжен продольным направляющим пазом, размещенным параллельно его оси, имеющим ограничители перемещения регулировочного винта и сопряженным с ограничителем вращения регулировочного винта, жестко закрепленным в корпусе, и кольцевой опорной пластиной, стороны которой взаимодействуют с противоположно установленными пружинами, наружные торцы которых взаимодействуют с соответствующими фланцами, закрепленными на измерительном штоке.