Устройство для измерения линейных перемещений

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик п>926519 ф ,I

"% (61) Дополнительное к авт, саид-ву (22) Заявлено 240680 (21) 2944089/18-28

Р11М Кп з

G 01 В 7/00 с присоединением заявки ¹

Госуларственный комитет

СССР но лелам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 070582.Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 07.05.82 (33) УДК621. 317. 39!

:531.717 (088.8) (72) Автор изобретения I

В.В.Морев

Куйбышевский филиал Всесоюзного института по проектированию организации энергетического : строительства "Оргэнергострой" (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ

ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах сбора и обработки информации.

Известно измерительное устройство, содержацее дефференциальные преобразователи перемещения и схему обработки информации jlj.

Недостаток данного устройства заключается в ограниченности функциональных возможностей.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения линейных перемецений, содержащее основной и два дополнительных дифференциальных преобразователя, смеценных относительно основного на эталонную величину, коммутатор, состоящий из трех секций, входы каждой иэ которых соединены с соответствующим преобразователем, измерительный блок, вход которого подключен к выходам секций коммутатора, блок управления, выходы которого подключены к управляюцим входам соответствуюцих секций коммутатора, и вычислительный блок, вход которого подключен к выходу измерительного блока, а выход — ко входу блока управления (2}.

Недостатком известного устройстза является невозможность измерения температуры.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено блоком вычисления температуры, входом подключенным к выходу измерительного блока, а дополнительные дифферен- циальные преобразователи смещены относительно основного в одинаковом направлении, штоки дополнительных преобразователей выполнены из материалов с различным коэффициентом линейного расширения.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит основной 1 и два дополнительных 2, и 3 диффе" ренциальных преобразователя со штоками 4 - 6, коммутатор 7 с секциями

8 — 10, входы которых соединены с соответствуюцими преобразователями

1 — 3, блок 11 управления, выходы которого подключены к управляющим входам секций 8 - 10 коммутатора 7, измерительный блок 12, вход которого подключен к выходу коммутатора 7, ЗО вычислительный блок 13 и блок 14 вы926519 числения температуры, входы которых подключены к выходу измерительного блока 12.

Устройство работает следующим образом.

Процесс измерения линейных перемещений осуществляется в четыре последовательных такта, представляющих собой завершенный цикл.

В первом такте по команде с блока

11 управления через секцию 8 комму. татора 7 подключается ко входу измерительного блока 12 верхняя по схеме катушка основного дифференциального преобразователя 1, Результат изМерения N, связан с измеряемым (5 перемещением х соотношением

Nq= а2(х„+ х)2+ а„(хо + х) + ао, где а,, а,, aa . — коэффициенты функции преобразования преобразователя, Zp

Во втором такте к измерительному блоку 12 подключается нижняя по схеме катушка основного преобразователя 1, в результате чего на выходе ! блока 12 появляется результат измерения. М2

a2 (x x) + a (x x) + аО °

В третьем и четвертом тактах принимает участие дополнительный дифференциальный преобразователь 2, 30 поочередное подключение верхней и нижней катушек которого через секцию

9 к измерительному блоку 12 дает соответствующие результаты измерения

N = а2 (хо+ х + 8 )+ а„(хо+ х +8)+а, 35

N« =. а2(ха — х — 8)+ а, (хо- х -e)+a > где 8 — эталонная величина дополнительных преобразователей.

Вычислительный блок 13 реализует .4О алгоритм вычисления перемещения Х (Nü-N«) (N N2)

Измерение температуры происходит 45 в шесть тактов, из которых первые четыре дают приведенные результаты измерения N Nz, И и N«. В пятом и шестом тактах принимает участие другой дополнительный дифференци- 5() альный преобразователь 3, последовательное подключение верхней и нижней катушек которого к измерительному блоку 12 через секцию 10 коммутатора 7 позволяет получить последние ре-55 зультаты измерения N и МБ в виде

I М = а (x + (8 + лЕ) )+a (х+ (0+ й) )+a ;

Б 4

N - а (х — (9 +2() )+а„(х-(9+a() )+а, где д(— разность в удлинении одинаковых по длине штоков дополнительных дифференциальных преобразователей, материалы которых имеют отличные друг от друга коэффициенты линейного расширения 3-1 и А 2

В блоке 14 реализуется алгоритм . вычисления температуры

t (Ns-Ns) — (N — N «) (ъ N«) (N, Б)а) Со(- - -2)

Таким образом, изобретение позволяет осуществить измерение линейных перемещений и температуры окружающей среды при помощи одного устройства.

При этом на точность измерения не сказывается влияние неизвестных и меняющихся параметров а, а, а реальной функции преобразования устройства. Кроме того, конечный результат измерения не зависит от эталонной величины.

Фсрмула изобретения

Устройство для измерения линейных перемещений, содержащее основной и два дополнительных дифференциальных преобразователя, смещенных относительно основного на эталонную величину, коммутатор, состоящий из трех секций, входы каждой из которых соединены с соответствующим преобразователем,измерительный блок, вход которого подключен к выходам секций коммутатора, блок управления, выходы которого подключены к управляющим входам соответствующих секций коммуTaTopai и вычислительный блок, вход которого подключен к выходу измерительного блока, а выход — к входу блока управления, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено блоком вычисления температуры, входом подключенным к выходу измерительного блока, а дополнительные дифференциальные преобразователи смещены относительно основного в одинаковом направлении, штоки дополнительных преобразователей выполнены из материалов с различными коэффициентами линейного расширения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 699345, кл. G 01 В 7/00, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

М 691680, кл. G 01 В 7/00, 1979 (прототип).

926519

2954/35 Тираж 614 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ

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

Составитель В.Николаев

Редактор Л.Лукач Техред A.Áàáèíåö Корректор С.Щомак