Измеритель перемещений

 

Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью повышение надежности работы и уменьшения габаритов измерителя перемещений, который содержит ферромагнитный сердечник 5, выполненный в виде усеченного конуса, 12. имеющего снаружи диэлектрическое покрытие 4 с изменяющейся по его длине толщиной для образования цилиндрической поверхности неизменного диаметра Сердечник установлен с возможностью перемещения на оси первой пары обмоток 5 и б - возбуждения и измерительной, соответственно Осевая длина обмотки меньше их диаметра, что повышает вибростойкость измерителя . В том же корпусе 1 датчика размещена параллельно первой паре вторая пара обмоток 7 и 8 - возбуждения и компенсационная , соответственно. Эта пара отделена от первой пары обмоток экранирующей перегородкой. Обмотки возбуждения 5 и 7 соединены согласно, а измерительная и компенсационная 6 и 8 - встречно, Их сигналы выпрямляются и подаются на индикатор измеренного результирующего сигнала 2 ил. сл VJ СП сл о СА) СА

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИ Ч ЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 В 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К. АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ жЖЙЙ3 (2 1) 4809764/28 (22) 04.04,90 (46) 15.08.92. Бюл. N 30 (71) Орловское специальное конструктор.ское бюро по приборостроению и средствам автоматизации (72) В.И, Гаврищук, В.П. Самойлов и А. Ф, Нырков (56) Агейкин Д.И. Датчики контроля и регулирования. M. Машиностроение, 1965, с, 96, с. !32-133.

Там же, с. 141. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПЕРЕМЕЦЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью повышение надежности работы и уменьшения габаритов измерителя перемещений, который содержит ферромагнитный сердечник 5, выполненный в виде усеченного койуса,,., Я2,, 1755ОЗЗА1 имеющего снаружи диэлектрическое покрытие 4 с изменяющейся по его длине толщиной для образования цилиндрической поверхности неизменного диаметра, Сердечник установлен с возможностью переме- . щения на оси первой пары обмоток 5 и 6 — возбуждения и измерительной. соответственно, Осевая длина обмотки меньше их диаметра, что повышает вибростойкость измерителя. В том же корпусе 1 датчика размещена параллельно первой паре вторая пара обмоток 7 и 8 — возбуждения и компенсационная, соответственно, Эта пара отделена от первой пары обмоток зкранирующей перегородкой. Обмотки возбуждения

5 и 7 соединены согласно, а измерительная и компенсационная 6 и 8 — встречно, Их сигналы выпрямляются и подаются на индикатор измеренного результирующего сигнала, 2 ил.

1755033

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в качестве измерительного преобразователя линейных перемещений в электрический сигнал в системах контроля и регулирования.

Для измерения относительно больших линейных перемещений (более 50

* мм) широко применяются в качестве измерителей перемещений индуктивные и трансформаторные датчики солвноидного типа, имеющие катушки индуктивности, намотанные по всей длине перемещения сердечника, При использовании на таких обьектах, как, например, холодильная машина для контроля положения золотника винтового компрессора или судовой дизель для контроля положения рейки топливного насоса, эти измерители подвергаются большим вибрационным нагрузкам. В особенности подвержены вибраций те части измерителя, которые удалены на значительное оасстояние от места крепления, что является их существенным эксплуатационным недостатком.

Наиболее близким к изобретению является измеритель перемещений, содержащий цилиндрический корпус, размещенные в нем две первичные обмотки везбуждения, соединенные согласно последовательно, две вторичные обмотки — измерительную и компенсационную, соединенные встречно через выпрямители, и сердечнйк из магнитомягкого материала, установленный с возможностью линейного перемещения вдоль оси пар обмоток, одна из которых состоит из первой первичной и измерительной обмоток, а вторая — из второй первичной и . компенсационной обмоток, Недостатком данной конструкции также является невысокая эксплуатационная стойкость, в особенности электрических частей датчика, удаленных от места крепления, в связи с повышенной вибрационной нагрузкой, а также большие осевые габариты корпуса, что затрудняет его монтаж на обьекте.

Целью изобретения является повышение надежности работы и уменьшение габаритов измерителя перемещений, ° . Указанная цель достигается тем, что в измерителе перемещений, содержащем корпус, размещенные в нем две первичные обмотки возбуждения, соединенные согласно последовательно, две вторичные обмотки — измерительную и компенсационную, соединенные встречно через выпрямители, и сердечник из магнитного матери:,лг, устансвяенный с воэможностью инейного перемещения вдоль оси пар.обмоток, одна из которых состоит из первой первичной и измерительной обмоток, а вторая — иэ второй первичной и компенсационной обмоток, 5 сердечник выполнен в виде усеченного конуса, имеющего снаружи диэлектрическое покрытие и изменяющейся по его длине толщиной для образования цилиндрической поверхности неизменного диаметра.

При перемещении сердечника выходной электрический сигнал меняется в зависимости от толщины сердечника внутри обмоток пропорционально пройденному

15 расстоянию. Поскольку при переменном сечении сердечника число витков в обмотках, между которыми изменяется индуктивная связь, может оставаться постоянным, то катушки с обмотками выполняются с осевой

20 длиной, меньшей их диаметра, Такое выпол йение катушек- и их установка в корпусе измерителя не соосно (как в соленоидных датчиках), а параллельно одна другой позволяет повысить виброустойчивость иэмери25 теля перемещений.

На фиг.1 схематически изображена конструкция измерителя перемещений; на фиг.2 — его электрическая блок-схема.

Измеритель перемещений состоит из металлического корпуса 1, разделенного зкранирующей перегородкой 2 на два симметричных отсека, в которых на диэлектри35 ческих каркасах 3 и 4 располагаются пары обмоток, одна из которых состоит из первичной 5 и вторичной измерительной 6 обмоток, а вторая — из второй первичной 7 и вторичной компенсационной 8 обмоток.

40 Сердечник 9 выполнен из магнитомягкого материала в виде усеченного конуса с покрытием 10 из диэлектрического материала, имеющим изменяющуюся rto длине сердечникаа толщину. Крепление измерителя на

45 объекте осуществляется через крепежные отверстия 11, 12, расположенные по краям основания корпуса 1. Генератор 13 напряжения переменного тока через усилитель 14 мощности подключен к соединенным со50 гласно последовательно первичным обмоткам 5 и 7. Вторичные обмотки измерительная 6 и компенсационная 8 через выпрямители 15 и 16 переменного тока подключены встречно ко входам сумматора

55 17. Результирующий сигнал, пропорциональный положению сердечника 9, поступает через масштабирующий усилитель 18 на индикатор 19 для отображения информации. Для регулирования амплитуды сигнала на зажимах компенсационной обмотки 8 в

1755033

Выполнение измерителя с осевой длиной каркасов с обмотками, меньшей их диаметра, позволяет уменьшить осевые размеры измерителя, а также его габариты в целом, и при креплении измерителя на объекте со сторойы основания существенно снизить влияние действующих на него вибронагрузок и повысить надежность работы.

Составитель B.Ãàâðèùóê

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор И.Шулла

Редактор О,Спесивых

Заказ 2882 . Тираж - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ее цепь включено регулирующее сопротивление 20. .Измеритель перемещений работает следующим образом, Перемещение сердечника 9 изменяет индуктивную связь между первой первичной 5 и измерительной 6 обмотками. При постоянной амплитуде питающего напряжения, подаваемого в первичную обмотку 5, и постоянном числе рабочих витков выходной обмотки 6 сигнал на ее выводах пропорционален перемещению сердечника 9.

Формула изобретения

Измеритель перемещений, содержащий, корпус, размещенные в нем две первичные обмотки возбуждения, соединенные соглас5 но последовательно, две вторичные обмотки — измерительную и компенсационную, соединенные встречно через выпрямители, и сердечник из магнитомягкого материала, установленный с возможностью линейного

10 перемещения вдоль оси пар обмоток, одна из которых состоит из первой первичной и измерительной обмоток, а вторая — из второй первичной и компенсационной обмоток, отличающийся тем. что, с целью

15 повышения надежности в работе и уменьшения габаритов, сердечник выполнен в виде усеченного конуса, имеющего снаружи диэлектрическое покрытие с изменяющейся по его длине толщиной для образования ци20 линдрической поверхности неизменного диаметра.