ИНДУКЦИОННЫЙ ДАТЧИК УДАРНОЙ СКОРОСТИ МАШИН Российский патент 1998 года по МПК G01P3/12 

Изобретение относится к технике контроля и регулирования и может быть использовано для испытания машин ударного действия на контрольно-испытательных стендах.

Известен датчик, имеющий стержневой якорь с полюсным наконечником, который связан с испытуемым объектом [1].

Недостатком известного датчика скорости при испытаниях машин ударного действия является значительная погрешность, определяемая отскоком якоря от ударной части испытуемой машины после их соударения.

Известен также индукционный датчик ударной скорости машин, содержащий магнит, магнитопровод, неподвижный полюсный наконечник, несущий каркас с измерительной обмоткой стержневой якорь с полюсным наконечником, снабженный предварительно осаженной пружиной для поджатия якоря, причем измерительная обмотка выполнена укороченной и размещена на неподвижном полюсном наконечнике [2].

Недостатком данного индукционного датчика является большой ход якоря датчика, что не дает возможность моделировать опирание (упор) инструмента в рабочую среду. Кроме того, электрический сигнал, возникающий при соударении с инструментом, невелик, так как конструкцией датчика не предусмотрен мгновенный (скачкообразный) разрыв магнитно-электрической цепи. Это влечет за собой увеличение погрешности измерения.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей датчика за счет обеспечения возможности моделирования (измерения) сигнала в процессе прижатия инструмента к рабочей среде, а также повышение точности измерения.

Поставленная задача может быть решена за счет того, что в известном индукционном датчике ударной скорости машин, содержащем источник магнитного поля, магнитопровод, электромагнитную катушку, стержневой якорь с полюсным наконечником и упругий элемент, магнитопровод образован подпружиненным корпусом датчика, замкнутым полюсным наконечником стержневого якоря, при этом корпус датчика установлен с возможностью перемещения вместе с электромагнитной катушкой относительно стержневого якоря с полюсным наконечником и разрыва магнитопровода по его поперечному сечению.

На чертеже изображен индукционный датчик ударной скорости машин, установленный на одном из соударяющихся тел.

Датчик содержит источник магнитного поля 1, корпус 2 с крепежным приспособлением 3, с помощью которого датчик установлен на теле рабочего инструмента 4. В корпусе датчика размещена электромагнитная катушка 5 со стержневым якорем 6, снабженным полюсным наконечником 7. Корпус подпружинен упругим элементом 8, замкнут в единый магнитопровод полюсным наконечником 7 и установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения вместо с электромагнитной катушкой относительно стержневого якоря 6 с полюсным наконечником 7.

Датчик работает следующим образом.

После удара ударником 9 по рабочему инструменту 4 последний сразу после удара движется со скоростью V_у, перемещая корпус 2 с электромагнитной катушкой 5 относительно стержневого якоря 6. В момент отрыва полюсного наконечника 7 стержневого якоря 6 от корпуса-магнитопровода 2 регистрирующим прибором 10 фиксируется максимальное значение ЭДС, наводимой в катушке 5, прямо пропорционально скорости инструмента 4. При холостом ходе ударника 9 корпус 2 с электромагнитной катушкой 5 под действием упругого элемента 8 возвращается в исходное положение.

При последующих ударах работа датчика аналогична вышеописанному.

Предлагаемый датчик обеспечивает возможность моделирования сигнала в процессе прижатия инструмента к рабочей среде и повышает точность измерения путем приближения испытательного режима к рабочему за счет сохранения целостности тела рабочего инструмента и высокой ЭДС сигнала (от сотен милливольт до сотен вольт в зависимости от скорости удара и размеров датчика).

Источники информации
1. Потапов Н.П. и др. Индукционный датчик скорости линейных перемещений. В кн.: Электрические силовые импульсные системы, ч.1, изд. СО АН СССР, Новосибирск, 1969, с. 217 - 222.

2. Авт. св. СССР N 622099, М. кл. G 01 P 3/50, 1978.

Датчик предназначен для испытания машин ударного действия и может быть использован в технике контроля и регулирования. Корпус датчика и полюсный наконечник якоря образуют при контакте магнитопровод. Корпус подпружинен и установлен с возможностью перемещения вместе с электромагнитной катушкой относительно якоря и разрыва магнитопровода по его поперечному сечению. Повышение точности измерения обеспечивается за счет максимального приближения испытательного режима к рабочему. 1 ил.

Индукционный датчик ударной скорости машин, содержащий источник магнитного поля, магнитопровод, электромагнитную катушку, стержневой якорь с полюсным наконечником и упругий элемент, отличающийся тем, что магнитопровод образован подпружиненным корпусом датчика, замкнутым полюсным наконечником стержневого якоря, при этом корпус датчика установлен с возможностью перемещения вместе с электромагнитной катушкой относительно стержневого якоря с полюсным наконечником и разрыва магнитопровода по его поперечному сечению.