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 повысить жесткость и надежность конструкции электрического соединения катушек индуктивности с выходным кабелем при эксплуатации преобразователя в различных пространственных положениях. Индуктивный преобразователь перемещений содержит корпус, направляющее устройство с измерительным штоком, магнитную систему с катушками индуктивности и якорем с ферромагнитом, жестко связанным с измерительным штоком, резьбовую втулку с внутренним отверстием и устройство электрического соединения катушек индуктивности с выходным кабелем, выполненное в виде печатной платы, размещенной в резьбовой втулке. Резьбовая втулка со стороны выходного кабеля содержит прорези, расположенные вдоль ее оси и сообщающиеся с внутренним отверстием, в которых установлена печатная плата с поперечными размерами соответствующими поперечным размерам прорезей и с переходными отверстиями и контактными площадками, объединяющими соответствующие переходные отверстия для электрического соединения выходного кабеля и катушек индуктивности.

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

Известен индуктивный датчик размеров, содержащий корпус, ферромагнитные стаканы с размещенными в них катушками индуктивности, измерительный шток в направляющих и ферромагнитный якорь, жестко связанный с измерительным штоком, SU №1027504 A1, G 01 B 7/00, 1983.07.07.

В известном датчике отсутствует устройство электрического соединения катушек индуктивности с выходным кабелем, что снижает надежность и эксплуатационные возможности датчика.

Известен дифференциальный индуктивный датчик перемещений, содержащий четыре соосно установленных неподвижных ферромагнитных сердечника с обмотками, размещенными на соответствующих сердечниках, два ферромагнитных якоря, установленных с возможностью линейного перемещения, и измерительные штоки, присоединенные к соответствующим якорям, RU №2017059 С1, G 01 B 7/00, 1994.07.30.

В известном датчике отсутствует устройство электрического соединения катушек индуктивности с выходным кабелем, что снижает его надежность.

Известно устройство для измерения линейных перемещений, включающее индуктивный преобразователь, содержащий корпус,

направляющие на упругих элементах с измерительным штоком, якорь, жестко связанный с измерительным штоком, сердечники с катушками индуктивности и устройство электрического соединения катушек индуктивности с платой обработки, RU №2245512 С1, G 01 B 7/00, 2005.01.27.

Электрическое соединение катушек индуктивности известного индуктивного преобразователя перемещений осуществляется непосредственно с платой обработки, которая размещается вблизи устройства, а размещение платы обработки на удаленном расстоянии приводит к сложности электрического монтажа и делает его помеховосприимчивым.

Известен индуктивный преобразователь перемещений, содержащий корпус, направляющее устройство с измерительным штоком, магнитную систему с катушками индуктивности и якорем с ферромагнитом, жестко связанным с измерительным штоком, и устройство электрического соединения катушек индуктивности с выходным кабелем, Проспект фирмы «TESA». Измерительные системы для обеспечения качества ISO 9001, 2003. С.L-4, L-5.

В известном индуктивном преобразователе перемещений отсутствует плата для электрического соединения катушек индуктивности и выходного кабеля, что усложняет производство монтажа его электроэлементов.

Известен индуктивный преобразователь перемещений, содержащий корпус, направляющее устройство с измерительным штоком, магнитную систему с катушками индуктивности и якорем с ферромагнитом, жестко связанным с измерительным штоком, резьбовую втулку с внутренним отверстием и устройство электрического соединения катушек индуктивности с выходным кабелем, выполненное в виде печатной платы, размещенной в

резьбовой втулке, RU №2005123895, решение о выдаче патента РФ на полезную модель от 29.09.05.

Данное техническое решение принято за прототип настоящей полезной модели.

Однако оно обладает недостатком.

В известном устройстве печатная плата крепится внутри резьбовой втулки эластичной прокладкой, что не обеспечивает жесткость крепления печатной платы и надежность электромонтажа при работе преобразователя в цеховых условиях, или при жестких механических воздействиях (вибрациях, ударах).

В основу настоящей полезной модели положено решение задачи, позволяющей повысить жесткость и надежность конструкции электрического соединения катушек индуктивности с выходным кабелем при эксплуатации преобразователя в различных пространственных положениях.

Согласно полезной модели эта задача решается за счет того, что индуктивный преобразователь перемещений содержит корпус, направляющее устройство с измерительным штоком, магнитную систему с катушками индуктивности и якорем с ферромагнитом, жестко связанным с измерительным штоком, резьбовую втулку с внутренним отверстием и устройство электрического соединения катушек индуктивности с выходным кабелем, выполненное в виде печатной платы, размещенной в резьбовой втулке.

Резьбовая втулка со стороны выходного кабеля содержит прорези, расположенные вдоль ее оси и сообщающиеся с внутренним отверстием, в которых установлена печатная плата с поперечными размерами соответствующими поперечным размерам прорезей и с переходными отверстиями и контактными площадками, объединяющими соответствующие переходные отверстия для

электрического соединения выходного кабеля и катушек индуктивности.

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 - узел Б на фиг.1;

на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2.

Индуктивный преобразователь перемещений содержит:

Корпус 1.

Направляющее устройство 2,

- измерительный шток (в направляющем устройстве 2) 3,

- измерительный наконечник (на измерительном штоке 3) 4.

Упругую защитную манжету (между корпусом 1 и измерительным штоком 3) 5.

Якорь 6,

- ферромагнит (якоря 6) 7.

Катушку индуктивности (в корпусе 1) 8,

- сердечник (катушки индуктивности 8) 9.

Катушку индуктивности (в корпусе 1) 10,

- сердечник (катушки индуктивности 10) 11,

- выводные провода (от катушек индуктивности 8 и 10) 12.

Выходной кабель 13,

выводные провода (от выходного кабеля 13) 14,

Резьбовую втулку 15,

- внутреннее отверстие (в резьбовой втулке 15) 16,

- прорези (в резьбовой втулке 15) 17.

Печатную плату (в прорезях 17) 18,

- переходные отверстия (в печатной плате 18) 19,

- контактные площадки (объединяющие переходные отверстия 19) 20.

Замыкающую пружину 21.

Индуктивный преобразователь перемещений содержит корпус 1, направляющее устройство 2 с измерительным штоком 3, магнитную систему с катушками индуктивности 8, 10 и якорем 6 с ферромагнитом 7, жестко связанным с измерительным штоком 3, резьбовую втулку 15 с внутренним отверстием 16 и устройство электрического соединения катушек индуктивности 8, 10 с выходным кабелем 13, выполненное в виде печатной платы 18, размещенной в резьбовой втулке 15.

Якорь 6 закреплен на измерительном штоке 3. Катушки индуктивности 8 и 10 размещены в сердечниках 9 и 11, соответственно.

В корпусе 1 установлена резьбовая втулка 15 с внутренним отверстием 16, в которой со стороны выходного кабеля 13 вдоль ее оси выполнены прорези 17, сообщающиеся с внутренним отверстием 16. В прорезях 17 размещена печатная плата 18, поперечные размеры которой соответствуют поперечным размерам прорезей 17. Печатная плата 18 имеет переходные отверстия 19 для монтажа и пайки выводных проводов 12, 14 от катушек индуктивности 8, 10 и выходного кабеля 13, соответственно. Переходные отверстия 19 для выводных проводов 12, 14 катушек индуктивности 8, 10 и выходного кабеля 13 объединены контактными площадками 20. Это обеспечивает электрическое соединение выводных проводов 12

катушек индуктивности 8, 10 с соответствующими выводными проводами 14 выходного кабеля 13.

Измерительный шток 3 снабжен измерительным наконечником 4 и сопряжен с замыкающей пружиной 21, которая обеспечивает прижим измерительного наконечника 4 к измеряемой детали.

Между корпусом 1 и измерительным штоком 3 размещена упругая защитная манжета 5, защищающая направляющее устройство 2 от загрязнения.

Индуктивный преобразователь перемещений осуществляет измерения следующим образом

Индуктивный преобразователь крепят в стандартных стойках за наружную поверхность корпуса 1.

Измерительный шток 3 перемещают относительно корпуса 1, при этом, перемещение якоря 6 приводит к изменению индуктивности катушек 8, 10 индуктивного преобразователя и далее в изменение электрического сигнала. Пропорциональный перемещению измерительного штока 3 с якорем 6 электрический сигнал поступает в устройство регистрации (не показано), где производится его обработка и выдача результата измерений перемещений.

Выполнение прорезей 17, расположенных вдоль оси устройства и сообщающихся с внутренним отверстием 16 в резьбовой втулке 15 со стороны выходного кабеля 13, обеспечивает установку печатной платы 18 в плоскости симметрии преобразователя, что обеспечивает его надежную работу в различных пространственных положениях.

Выполнение прорезей 17 для размещения печатной платы 18 со стороны выходного кабеля 13 обеспечивает удобство проведения электромонтажа и установку печатной платы 18 в прорези 17

резьбовой втулки 15, исключающей ее повороты и обрывы выводных проводов 12 и 14 при последующей сборке или ремонте преобразователя, это повышает надежность его работы.

Выполнение прорезей 17 с поперечными размерами равными соответствующим поперечным размерам печатной платы 18 обеспечивает ее надежную фиксацию в резьбовой втулке 15.

Наличие в печатной плате 18 переходных отверстий 19 обеспечивает надежную распайку выводных проводов 14 от выходного кабеля 13 и выводных проводов 12 катушек индуктивности 8, 10 на печатную плату 18, а выполнение на ней контактных площадок 20, объединяющих соответствующие переходные отверстия 19, гарантирует заданное электрическое соединение и его технологичную реализацию.

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

Индуктивный преобразователь перемещений, содержащий корпус, направляющее устройство с измерительным штоком, магнитную систему с катушками индуктивности и якорем с ферромагнитом, жестко связанным с измерительным штоком, резьбовую втулку с внутренним отверстием и устройство электрического соединения катушек индуктивности с выходным кабелем, выполненное в виде печатной платы, размещенной в резьбовой втулке, отличающийся тем, что резьбовая втулка со стороны выходного кабеля содержит прорези, расположенные вдоль ее оси и сообщающиеся с внутренним отверстием, в которых установлена печатная плата с поперечными размерами, соответствующими поперечным размерам прорезей, и с переходными отверстиями, и контактными площадками, объединяющими соответствующие переходные отверстия для электрического соединения выходного кабеля и катушек индуктивности.