Пневматическое устройство для измерений перемещений

 

1. ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРБНИЙ ПЕРЕМВВЩНИЙ, содержащее полый корпус с поршнем и закрепленное J на поршне измерительное сопло, сообщенное через канал в поршне с полостью корпуса, отличающееся тем, что, с целью пов1Л1 ения точности измерений, поршень связан с корпусом пружиной и размещен в нем с зазором переменного вдоль линии перемещения поршня сечения, вьтолняющим функцию щелевого выходного дросселя. 2. Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что поршень и полость выполнены коническими, сужаущимися в направлении к изме рительному соплу. ls9 СП

сОюз сОВетсних соцИАлистичесних

РЕСПУБЛИК

3(5П С, 01 В 13 02 госуддрственный комитет ссср м ОБРетений и ОчнрытЮ (21) 3331947/25-28 (22) 27.08.81 (46) 15.05.83. Вюл. Р 18 (72) В.A.Ïåòðàêîâ и A.Ã. Талалаев (71) Новочеркасский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. Серго Орцжоникидзе (53) 531.717.1(088.8) .(56) 1. Авторское. свидетельство СССР

У 458005, кл. С, 01 В 13/02, 1973. (54)(57) 1. ПНЕВМАТНЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЙ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащее полый корпус с поршнем и закрепленное

„„gu„„l 01?925 А на поршне измерительное сбпло, сообщенное через канал в поршне с полос-. тью корпуса, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повъааения точности измерений, поршень связан с корпусом пружиной и размещен в нем с зазором переменйого вдоль линии перемещения поршня сечения, выполняющим Функцию щелевого выходного дросселя.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что поршень и полость выполнены коническими, сужающимися в направлении к измерительному соплу.

1017925

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения перемещения или линейных размеров.

Известно пневматическое устройство для измерений перемещений, содержащее 5 полый корпус с цилиндрическим порш нем и закрепленное на поршне измерительное сопло, сообщенное через канал в поршне с полостью корпуса, и индикатор перемещения сопла j1 ).

Однако трение между поршнем и корпусом вносит погрешность в измерение перемещения.

Цель изобретения — повышение точности измерения. 15

Цель достигается тем, что в пневматическом устройстве для измерений перемещений, содержащем полый корпус с поршнем и закрепленное на поршне измерительное сопло, сообщенное через2ц канал в поршне с полостью корпуса, поршень связан с корпусом пружиной и размещен в нем с зазором переменного вдоль линии перемещения поршня сечения, выполняющим функцию щелевого выходного дросселя °

Поршень и полость выполнены коническими, сужающимися в направлении к измерительному соплу.

На фиг. 1 представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 — то же, вариант.

Пневматическое устройство для,измерений перемещений содержит полый корпус 1, поршень 2, закрепленное на поршне измерительное сопло 3, сообщенное через канал 4 в поршне с полостью 5 корпуса, пружину б растяжения, связывающую поршень 2 с корпусом

1. Полость 5 сообщена через постоянный дросель 7 с источником сжатого 40 воздуха (не показан). Поршень 2 размещен в корпусе 1 с зазором 8 переменного вдоль линии 9 перемещения поршня сечения. Зазор 8 выполняет функцию щелевого выходного дросселя. 45

В варианте устройства (фиг. 2) поршень 2 и полость 5 выполнены коническими, сужающимися в направлении к измерительному соплу 3, и полость

5 сообщена с преобразователем изме- () рительного давления (не показан) с помощью штуцера 10. Пружина 6, закрепленная в канале 4, стабилизирует перемещение измерительного сопла вдоль линии 9 перемещения поршня 2.

Постоянный дроссель 7 выполнен в виде штуцера, закрепленного в корпусе 1 с помощью ввертной втулки 11. Устройство размещается над объектом 12 измерения с зазором S, обеспечивающим некоторый зазор с между объектом измерения и измерительным соплом 3.

Пневматическое устройство для измерения перемещений работает следующим образом.

Воздух от.источника сжатого воздуха постоянного давления поступает в полость 5 через дроссель 7и расходится по двум направлениям в канал 4 и в зазор 8 и затем истекает через измерительное сопла 3 и зазор в атмосферу. При этом на поршень 2 действуют равнодействующая сила давления воздуха и сила тяжести, стремящаяся вытолкнуть его из корпуса 1, сила растяжения пружины б и аэростатическая подъемная сила, действующая на измерительное сопло 3, стремящееся втянуть поршень 2 в корпус 1. Состояние равновесия поршня 2 и величина зазора о определяются соотношением укаэанных сил.

При перемещении объекта 12 относительно измерительного сопла 3 последнее занимает новое положение, которое определяет гидравлическое сопротивление зазора 8 и измерительное давление в полости 5 и в штуцере 10. Для линеаризации зависимости измерительного давления от перемещения объекта 12 экспериментальным путем определяются зависимости указанных сил от зазора

d è по ним рассчитываются профили поршня 2 и полость 5, обеспечивающие необходимый закон изменения зазора между корпусом 1 и поршнем 2 вдоль линии 9 перемещения прошня. При необходимости расчетные профили поршня 2 и полости 5 корректируются по экспериментальным характеристикам устройства. В некоторых практических случаях достаточно придать поршню и полости коническую форму.

Выполнение поршня определенной обтекаемой формы и размещение его с зазором переменного вдоль линии перемещения поршня сечения позволяет исключить трение подвижных поршня и измерительного сопла о неподвижный корпус и ввести компенсацию нелинейных зависимостей основных сил, действующих на поршень, от их положения в корпусе путем профилирования поршня и полости в корпусе и тем самым повысить точность измерения перемещения.

101 7925

Составитель В. Гордеев

Редактор О. Колесникова ТехредЛ.Пекарь Корректор, А. Ференц

Заказ 3523/38 Тираж 602 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва; Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4