Индуктивный измеритель линейных перемещений

 

Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью повышение точности индуктивного измерителя линейных перемещений, предназначенного для работы в условиях широкого изменения температуры окружающей среды и при.воздействии радиоактивного излучения. Измеритель содержит две размещенные соосно в немагнитном корпусе катушки индуктивности, расстояние между внутренними торцами которых составляет не менее 1,5 длины одной из катушек. Установленный из их оси с возможностью линейного перемещения сердечник состоит из ферромагнитных участков, разделенных немагнитной прокладкой , длина которой равна сумме расстояния между катушками и длины одной катушки. Благодаря этому минимизируется взаимоиндуктивная связь между катушками измерителя, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 В 1/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4873280/28 (22) 12.10.90 (46) 07.01.93. Бюл. М 1 (71) Институт атомной энергии им.И,В,Курчатова (72).В.Е.Афонин и Л.В,Гудков (56) 1, Авторское свидетельство СССР

N 561078, кл. G 01 В 7/00, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

N 580436, кл. 6 01 В 7/00, 1975, (54) ИНДУКТИВНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью повышение точности индуктивного измерителя линейных перемещений, предназначенного для рабоИзобретение относится к измерительной технике, в частности к измерению удлинений различных объектов при внутриреакторных исследованиях.

Известны индуктивные измерители линейных перемещений, состоящие из двух индуктивных катушек, помещенных в корпус и содержащие ферромагнитный сердечник, (1). Подобные измерители имеют трансформаторную конструкцию, когда почти вся энергия электромагнитного поля, наведенного в одной из катушек передается в другую и наоборот. Подобные измерители перемещений рассчитаны на работу в лабораторных и полевых условиях, когда незначительно, изменяется температура окружающей среды и практически отсутствует излучение тира реакторного, Наиболее блйзким техническим решением к изобретению является индуктивный измеритель перемещений (2) содержащий корпус, закрепленные в нем на расстоянии,, Ж, 178б367 А1 ты в условиях широкого изменения температуры окружающей среды и при.воздействии радиоактивного излучения. Измеритель содержит две размещенные соосно в немагнитном корпусе катушки индуктивности, расстояние между внутренними торцами которых составляет не менее 1,5 длины одной из катушек. Установленный из их оси с возможностью линейного перемещения сердечник состоит из ферромагнигных участков, разделенных немагнитной прокладкой, длина которой равна сумме расстояния между катушками и длины одной катушки, Благодаря этому минимизируется взаимоиндуктивная связь между катушками измерителя, 1 ил. одна от другой две одинаковые, соосно расположенные катушки индуктивности и установленный на их оси с возможностью линейного перемещения сердечник, состоящий из двух ферромагнитных участков, длина каждого из которых равна длине одной катушки, и разделяющей их немагнитной прокладки.

Такой измеритель из-за нестабильности передаточной функции теряет точность измерений при значительных колебаниях температуры окружающей среды и под воздействием реакторного излучения независимо от конкретных размеров его конструктивных элементов.

Цель изобретения — повышение точности измерения перемещений за счет обеспечения независимости передаточной функции измерителя колебаний температуры окружающей среды и поглощенной дозы реакторного излучения при сохранении линейности этой функции. Для достижения

1786367 указанной цели предложен индуктивный изме %тель линейных перемещений, содержащий корпус, закрепленные в нем на расстоянии одна от другой две одинаковые, соосно расположенные катушки индуктивности и установленный на их оси с возможностью линейного перемещения. сердечник, состоящий из двух ферромагнитных участков, длина каждого из которых равна длине одной катушкр и разделяющей их немагнитной прокладки при этом расстояние между внутренними торцами катушек индуктивности составлет не менее 1,5 длины одной из катушек, длина немагнитной прокладки равна сумме расстояния между катушками и длины одной катушки, а корпус измерителя выполнен из немагнитного материала.

На чертеже изображен предлагаемый измеритель, общий вид.

1,2 — измерительные кату.шки, 3 — корпус из немагнитного материала, 4,6 — ферромагнитные участки сердечника, 5 — немагнитный участок сердечника, 7 — шток из немагнитного материала.

Измеритель состоит из отдельных катушек 1 и 2, закрепленных в корпусе 3 из немагнитного материала. Внутри корпуса расположен сердечник с участками из ферромагнитного 4,6 и немагнитного 5 материалов.

Сердечник соединен с объектом измерений с помощью немагнитного штока 7.

Измеритель работает следующим образом.

При перемещении сердечника (4,5,6), связанного с объектом измерения, уменьшается индуктивное сопротивление одной из катушек 1 или 2, в такой же пропорции увеличивается сопротивление другой катушки, При этом магнитный поток любой из катушек не создает ЭДС в другой катушке, следовательно, соотношение сопротивлений катушек зависит только от расположения сердечника по отношению к катушкам.

Выходной сигнал измерителя пропорционален соотношению полных сопротивлений катушек и после преобразования к нормализованному виду представляет собой результат измерений.

Каждая из катушек образца измерителя имела следующие характеристики: длина обмотки 30 мм, количество витков 2500, внутренний диаметр обмотки 6 мм, провод жаростойкий ПНЭТ вЂ” ЭМИД 0,2. Расстояние между внутренними торцами катушек 50 мм.

Сердечник при диаметре 5 мм имел длину ферромагнитных участков по 30 мм, немагнитного участка 80 мм. В качестве ферромагнитного материала для участков сердечника (4,5) использовалось железо ти10 па "APMK0".

Выполнение измерителя перемещений в виде пары индуктивных независимых катушек, имеющих общий сердечник из двух ферромагнитных участков длиной L u

15 немагнитного участка между ними длиной 2,5

L, позволяет без корректировки передаточ. ной фун кции п роводить измерение перемещений с высокой точностью при изменении

20 рабочей температуры в диапазоне 20-350 4 высокой плотности потока нейтронов 10 н/см с и удельного энерговыделения от гамма — излучения до 0,6 Вт/г, в течение длительного времени (10000 ч). Погрешность

25 измерений по сравнению с измерителем, аналогичным прототипу, уменьшается на один порядок.

Формула изобретения

Индуктивный измеритель линейных пе30 ремещений, содержащий корпус, закрепленные в нем на расстоянии одна от другой две одинаковые, соосно расположенные катушки индуктивности и установленный на их оси с возможностью линейного перемещения сер35 дечник, состоящий из двух ферромагнитных участков, длина каждого из которых равна длине одной катушки, и разделяющей их немагнитной прокладки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности изме40 рения за счет обеспечения независимости передаточной функции измерителя от колебаний температуры окружающей среды и поглощенной дозы реактивного излучения при сохранении линейности этой функции, 45 расстояние между внутренними торцами катушек индуктивности составляет не менее

1,5 длины одной из катушек, длина немаг. нитной прокладки равна сумме расстояния между катушками и длины одной катушки, а

50 корпус измерителя выполнен из немагнитного материала.

1786367

Составитель В.Аронин

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор А.Мотыль

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 242 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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