Датчик перемещений

пц 590672

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союэ Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.06.76 (21) 2365983/18-10 с присоединением заявки Кв (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.01.78. Бюллетень Мв 4 (45) Дата опубликования описания 20.02.78 (51) М. Кл. G 01Р 3/42

Госуаарственньiii комитет

Соне а Минис рое СССР

А0 делам изооре1ений и открм нй (53) УДК 531.767(088.8) (72) Авторы изобретения

В. А. Зинин, П. Е. Молотов и В. Е. Шатерников

Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт им. акад. С. П. Королева (71) Заявитель (54) ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при бесконтактном измерении перемещений, деформаций различных узлов и механизмов.

Известны датчики для бесконтактного измерения перемещений (1), содержащие магнитопровод, измерительные и возбуждающие обмотки. Однако такие датчики из-за соизмеримых размеров возбуждающей и измерительных обмоток дают интегральную оценку и имеют вследствие этого низкую разрешающую способность к направлению измеряемого параметра.

Известны также датчики для бесконтактного измерения перемещений в одной плоскости (2), содержащие комбинированный магнитопровод, возбуждающую и измерительные обмотки. Эти датчики обладают чувствительностью к перемещениям только в одной плоскости.

Цель изобретения — определение ортогональных составляющих вектора перемещения.

Это достигается тем, что в предлагаемом датчике магнитопровод выполнен в виде двух ортогонально расположенных прямоугольных рамок, одна из которых выполнена с поперечной щелью, измерительные обмотки представляют собой индуктивные зонды и помещены над обмоткой возбуждения сплошной рамки магнитопровода вдоль оси ее симметрии на равном расстоянии от ее геометрического центра.

На чертеже показана принципиальная схема датчика перемещений и параметров вибраций.

Датчик состоит из магнитопровода, представляющего собой Т-образный сердечник, составленный из сплошной 1 и щелевой 2 со

1О щелью 3 прямоугольных рамок. На магнитопровод намотаны обмотки возбуждения 4, 5.

На поверхности объекта контроля располагаются измерительные обмотки 6, 7, каждая из которых представляет собой два магнитных индуктивных зонда 8.

Датчик работает следующим образом.

При измерении перемещений и параметров вибраций, происходящих в горизональной плоскости, на контролируемом объекте жестко закрепляются индуктивные зонды 8, включенные дифференциально по парам. Каждая пара располагается по соответствующей Х, Y оси симметрии сплошной рамки магнитопровода на расстоянии Yi от него и симметрично относительно центра О. Расстояние между зондами в парах и расстояние Y выбирается таким, чтобы каждый из них (зондов) располагался в середине линейного участка нормальной составляющей поля рассеяния обмотки возбуждения 4, намотанной на сплош590672

Составитель В. Ковнисаренко

Техред Н. Рыбкина

Корректор Е. Хмелева

Редактор Т. Рыбалова

Подписное

Изд. № 183

Тираж 1109

Заказ 3255/14

Типография, rrp. Сапунова, 2 ной рамке 1. В этом случае достигается максимальный диапазон измеряемого параметра.

Обмотка возбуждения 4 подключается к низкочастотному генератору звуковой частоты для обеспечения хорошего начального баланса дифференциальных измерительных обмоток 6, 7. Любое смещение индуктивных зондов

8 относительно центра координат ХОУ ведет к изменению градиентов напряженности поля рассеяния обмотки возбуждения 4 в точке расположения индуктивных зондов, В результате этого с последних снимается величина напряжения разбаланса, пропорциональная разности градиентов напряженности и соответственно величинам проекций перемещений и вибраций на осях Х и Y. Так как напряжеш1с с каждой пары зондов снимается только в случае разных по знаку изменений градиентов напряженностей поля рассеяния и последнее полностью симметрично относительно осей координат Х и У, то на результат измерения не оказывают влияния вертикальные составляющие перемещений и вибраций.

Для измерения вертикальных составляющих служит щелевая прямоугольная рамка 2.

При подключении обмотки возбуждения 5 к высокочастотному генератору электромагнитное поле, образующееся в щели 3 в результате токовихревого эффекта, взаимодействует с поверхностью контролируемого объекта и изменяет величину комплексного сопротивления обмотки возбуждения 5, что фиксируется регистрирующим устройством. Диапазон вертикальной составляющей измеряемого параметра определяется шириной б щели 3 по извест5 ному соотношению.

Таким образом, при перемещении контролируемого объекта в трехмерной системе коорди ат OXYZ можно получить информацию об ортогональных составляющих вектора измеря10 емого параметра.

Формула изобретения

Датчик перемещений, содержащий магнитопровод и измерительные обмотки, о т л и ч а юР5 шийся тем, что, с целью определения ортогональных составляющих вектора перемещения, магнитопровод выполнен в виде двух ортогональпо расположенных прямоугольных рамок, одна из которых выполнена с поперечной щелью, измерительные обмотки выполнены в виде индуктивных зондов и помещены над обмоткой возбуждения сплошной рамки магнитопровода вдоль оси ее симметрии на равном расстоянии от ее геометрического центра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США, № 3827291, кл. 33-125, опуб. 1974.

2. Авторское свидетельство СССР №467268, кл. G 01Р 15/08, 1973.