УНИПОЛЯРНЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ВЕЛОСИМЕТР Российский патент 2023 года по МПК G01P3/00 F41A31/00 

Изобретение относится к электромагнитным устройствам для измерения скорости линейных перемещений откатных частей артиллерийских установок.

Из существующего уровня техники известны устройства для измерения ускорения, скорости и перемещения, линейных и угловых перемещений, применяемые в области артиллерийской техники. Например, известно устройство для измерения перемещения, скорости и ускорения движения объекта, содержащее источник света, флажок, связанный с подвижным объектом, фотолинейку, электронный блок и вычислитель, позволяющие фиксировать с большой частотой положение середины тени флажка на фотолинейке при его перемещении. (Патент RU 2223505).

Известное устройство относится к устройствам бесконтактного измерения параметров движения объекта и может быть использовано для измерения величины перемещения, скорости, ускорения объекта, имеющего реверсивное движение на фиксированном интервале, например, возвратно-поступательное движение затворной рамы автоматического стрелкового оружия. При этом известно, что вследствие непрямого характера измерения возможна погрешность результатов измерений, влияющая на точность замеряемых величин.

Известно устройство для измерения линейных и угловых перемещений, скоростей и ускорений объектов, содержащее источник информационного модулированного светового излучения, отражающее зеркало, оптически связанные с ним два координатных фотоприемника, электронную схему; координатные фотоприемники выполнены в виде двух дискретно-сплошных мультисканов, расположенных симметрично вдоль горизонтальной линии, перпендикулярной направлению движения откатной части артиллерийской системы, на которой установлены половины зеркала для отражения информационного модулированного светового потока на дискретно-сплошные мультисканы; электронная схема содержит оптически связанные с двумя дискретно-сплошными мультисканами два источника калибровочного модулированного излучения. (Патент RU 2767589).

Известное изобретение обладает быстродействием помехозащищенных измерений параметров движения откатных частей артиллерийских систем при больших скоростях отката-наката, применяется для измерения линейных и угловых перемещений, скоростей и ускорений откатной части артиллерийской системы. Тем не менее, при этом не исключается полностью погрешность результатов измерений вследствие непрямого характера их снятия и определения. Кроме того, устройство сложно в исполнении.

Известно также устройство «Magnetomechanical transducers utilizing resonant frequency shifts to measure displacement of an object» (магнитомеханические преобразователи, использующие резонансную частоту сдвигов для измерения смещения объекта). (Патент US 4710709). Источник сигнала в системе магнитомеханического преобразователя активируется переменным магнитным полем и переменным постоянным полем смещения для создания резонансной частоты, соответствующей эффективной напряженности постоянного поля смещения. Источник сигнала включает удлиненную гибкую ферромагнитную полоску с возможностью ее вибрации.

Известное устройство может использоваться для измерения величины смещения объекта, но неприменимо для измерения скорости линейных перемещений, а также для измерения скорости линейных перемещений откатных частей артиллерийских установок.

Известно устройство «displacement measurement device for recoil of firearm» для измерения смещения при отдаче огнестрельного оружия, содержащее держатель подвижного объекта для крепления ствола огнестрельного оружия; корпус блока измерения с датчиком перемещения, устанавливаемый на корпусе ствола огнестрельного оружия, аналого-цифровой преобразователь сигнала напряжения смещения от блока обнаружения в цифровой сигнал, блок вычисления информации о смещении, скорости и ускорении, получаемой от аналого-цифрового преобразователя, блок вывода информации на экран дисплея. (Патент KR101910555).

Известное устройство может использоваться для измерения величины смещения объекта, скорости и ускорения линейных перемещений. Но вследствие непрямого характера снятия и определения измеряемых характеристик смещения, скорости и ускорения объекта, погрешность результатов измерений полностью не исключается. Кроме того, устройство сложно в исполнении.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по назначению и достигаемому результату, является устройство 88 «Униполярный электромагнитный велосиметр», применяемый для измерения скорости линейных перемещений откатных частей артиллерийского орудия (Динамические измерения в артиллерийской практике: учеб. пособие / Родин А.А., Нудельман Е.Ш., Лернер Г.Б., Цветянский В.И.; Пензенское высшее артиллерийское инженерное училище им. Н.Н. Воронова. - Пенза, 1968. - 476 с.). Известное устройство содержит основание, направляющую диэлектрическую (текстолитовую) колодку, корпус (ярмо), магнитную систему, содержащую катушку подмагничивания, с сердечником состоящим из верхней и нижней части с зазором между ними, щеточные устройства, якорную ленту с равноотстоящими отверстиями (~1см.), барабан с спиральной пружиной, кронштейн для крепления барабана, щетку отметчика пути. Принцип действия униполярного электромагнитного велосиметра основан на генерации электродвижущей силы (ЭДС) в проводнике, движущемся в магнитном поле. Согласно закона электромагнитной индукции, ЭДС возникающая в проводнике при его движении в магнитном поле равна ε=L*V*B (при L_┴V_┴B), где L - длина активной части проводника, V - скорость движения проводника, В - магнитная индукция, в нашем случае это L - ширина протягиваемой металлической ленты (лента жестко связана с откатной частью пушки), V - скорость протяжки ленты равная скорости отката-наката откатных частей пушки, В - магнитная индукция, в месте нахождения ленты в зазоре сердечника катушки подмагничивания.

Электрический сигнал, генерируемый при протяжке ленты велосиметра (обычно возвратно поступательной и обязательно с ограниченной амплитудой) подается по кабелю на блок регистратора сигнала, питание катушки подмагничивания ведется от стабилизированного блока питания постоянного тока (или аккумуляторной батареи). Дополнительно для регистрации (и контроля) длины протяжки ленты применяется сигнал, получаемый при прохождении отверстий в ленте под щеткой отметчика пути (выполненной в виде графитового стерженька), для чего между лентой и щеткой подается от блока питания напряжение ≈1В. Генерируемый с отметчика пути сигнал, от разрыва цепи при прохождении под щеткой отметчика пути отверстия в ленте, так же подается в блок регистратора. Данный сигнал применяется для контроля величины вытяжки ленты и при калибровке велосиметра.

Недостатком данного велосиметра является: сложность конструкции велосиметра, большая масса, необходимость стабилизированного источника питания электромагнитной системы велосиметра существенно увеличивающего общую массу всего устройства, необходимость дополнительных кабелей питания электромагнитной системы, часто возникающая нестабильность контакта между щетками и лентой вызывающее искажения сигнала. Рассмотренный известный велосиметр принят в качестве прототипа.

Техническая проблема, решаемая изобретением - упрощение конструкции велосиметра, увеличение чувствительности, упрощение эксплуатации, уменьшение массы велосиметра и всего комплекса оборудования, обеспечивающего его работу.

Технический результат, достигаемый изобретением - упрощена конструкция велосиметра, уменьшена его масса, повышена надежность и удобство в эксплуатации, расширены возможности измерений, проводимых велосиметром, заключающиеся в дополнительной возможности прямого измерения перемещений, увеличена величина генерируемого сигнала, а именно, величина напряжения.

Заявленный технический результат достигается за счёт того, что в велосиметре, содержащем основание с прикрепленным к нему кронштейном, на котором закреплены направляющая колодка, трубка, внутри которой соосно с ней расположена ось, закрепленная на кронштейне с возможностью свободного вращения, причем внутренний диаметр трубки больше диаметра оси, на оси соосно ей закреплен полый барабан, при этом диаметр внутренней поверхности барабана больше внешнего диаметра трубки, торцевая поверхность которой находится на расстоянии от внутренней торцевой поверхности барабана. Внутри барабана расположен возвратный механизм, состоящий из упругой спиральной пружины, которая одним концом жестко прикреплена к внутренней поверхности барабана, а другим концом прикреплена к трубке. На внешней цилиндрической поверхности барабана имеется направляющая винтовая канавка, на которую в один слой навит гибкий трос, один конец которого прикреплен к поверхности барабана, а другой конец троса связан с объектом измерения. При этом трос под воздействием внешнего усилия, создаваемого объектом измерения, например, отката орудия, может с натягом разматываться с барабана на длину, соответствующую величине перемещения объекта измерения и при отсутствии внешнего усилия под действием возвратного механизма барабана, т.е. упругой спиральной пружины, скручиваться обратно на барабан по винтовой канавке. Для ограничения сматывания троса до несжатого состояния спиральной пружины к тросу прикреплен стопор, который при сматывании троса на барабан упирается в торец направляющей колодки, так же для надёжной фиксации троса в винтовой канавке и невозможности многослойной навивки в ней применяется направляющая колодка служащая для направления троса по касательной к винтовым канавкам барабана и гасящая возможные поперечные колебания троса перед местом намотки троса на барабан и ограничительная планка, прикрепленная к кронштейну, расположенная параллельно оси барабана с зазором от края винтовой канавки меньшим диаметра троса и с зазором от торцевых сенок барабана, ограничительная планка не позволяет срываться тросу с канавки и обеспечивает однорядную навивку. Ограничительная планка находится над местом касания троса к барабану. Внешние торцевые стенки барабана могут быть выполнены из электропроводящего материала. Как вариант, в случае выполнения внешних торцевым стенок барабана из диэлектрического материала, к ним соосно барабану могут быть прикреплены две электропроводящие шайбы.

На кронштейне с помощью держателей, например, выполненных в виде проставок, жестко закреплено ярмо U-формы из магнитного материала, например, сплава железа. В пространстве между внутренними поверхностями торцевых стенок барабана, параллельно оси его вращения и без возможности соприкосновения по отношению ко всем поверхностям барабана, расположен постоянный аксиально намагниченный магнит, жестко скреплённый через ярмо с кронштейном параллельно оси барабана посредством приспособления, например, в виде хомута, расположенного на ярме без возможности перемещения по нему, причем торцевые поверхности магнита охватывается ярмом со внешних сторон торцевых стенок барабана с зазором от них. Постоянный аксиально намагниченный магнит выполнен из высококоэрцитивных сплавов, например, неодимовых Nd-Fe-B, самариевых Sm-Co и пр., в форме цилиндра, параллелепипеда.

К внешним торцевым стенкам барабана по диаметральным линиям, проходящим через ось симметрии магнита, поджаты (две) пары скользящих контактов, по паре к каждой из торцевых стенок барабана. Контакты диэлектрически прикреплены к кронштейну и имеют электрический «скользящий» контакт с внешними поверхностями торцевых стенок барабана по большему и меньшему радиусам каждой из торцевых стенок барабана. При этом контакт, расположенный на большем радиусе на любой из двух торцевых стенок барабана, связан проводом «по диагонали» с контактом на меньшем радиусе другой торцевой стенки барабана. А другие два контакта соединены кабелем с регистрирующей аппаратурой. Таким образом, два генерирующих сигнал участка, находящихся в поле магнита, соединены в последовательную генерирующую электрическую цепь. Данное взаиморасположение и подключение контактов в парах позволяет увеличить генерируемое напряжение сигнала в два раза согласно второго правила Кирхгофа в электротехнике, тем самым увеличивая чувствительность велосиметра.

Фотоэлектрический блок измерения пути состоит из носителя источника сигнала пути и оптопары. Носителем источника сигнала пути является торцевая стенка барабана или как вариант, внешняя поверхность одной из шайб с нанесенными на нее по окружности, оптическими метками, выполненными в виде равноотстоящих друг от друга отверстий, оси которых параллельны оси вращения барабана, при этом центр окружности вдоль которой расположены оптические метки совпадает с осевым центром вращения барабана. Оптопара, размещенная на кронштейне и обеспечиваемая электропитанием от внешнего источника, состоит из элементов - фотоизлучателя и фотоприемника, которые расположены с разных сторон одной из торцевых стенок барабана соосно и навстречу к друг другу своими оптическими элементами, и параллельно оси вращения барабана. При этом радиальное расстояние концентричного расположения отверстий на торцевой стенке барабана равно радиальному расстоянию расположения оси оптопары от оси барабана.

Вся конструкция велосиметра заключена в защитный корпус с отверстием для выхода направляющей колодки, прикрепленный с возможностью снятия к основанию.

Как вариант, торцевые стенки барабана могут быть выполнены из диэлектрического материала, например, пластика, с нанесенным на них электропроводящим покрытием.

Как вариант исполнения, барабан может быть выполнен из диэлектрического материала, при этом на внешних торцевых стенках нанесено электропроводящее покрытие. - в формуле разделить на 2 пункта.

Как вариант исполнения, к внешним торцевым стенкам барабана соосно прикреплены электропроводящие шайбы.

Как вариант исполнения, шайбы могут быть выполнены из магнитомягкого материала.

Как вариант исполнения, шайбы могут быть выполнены из диэлектрического материала с нанесенным электропроводящим покрытием.

Как вариант исполнения, ярмо может быть выполнено из магнитожесткого материала и намагниченного вдоль ярма и сонаправлено полю магнита в торцах ярма.

Как вариант исполнения, трос может быть полым.

Как вариант исполнения, скользящие контакты могут состоять из нескольких секций, электрически связанных друг с другом и находящихся на одном радиусе относительно оси вращения барабана.

Как вариант, отверстия в торцевой стенке барабана могут быть выполнены разного диаметра.

Как вариант, оптопара фотоэлектрического блока измерения пути состоит из светодиода и соосно расположенного с ним фотодиода.

Как вариант, фотодиод в оптопаре зашунтирован низкоомным сопротивлением и работает в гальваническом режиме.

Как вариант, фотодиод работает в фотодиодном режиме.

Как вариант, фотоэлектрический блок измерения пути может быть светоотражательным.

Как вариант, между фотоизлучателем и фотоприемником для защиты от прямого попадания света от фотоизлучателя к фотоприемнику может быть расположена светонепроницаемая пластина.

Как вариант, оптопара светоотражательного фотоэлектрического блока измерения пути может состоять из лазерного диода и зеркально расположенного к нему фотодиода.

Как вариант, для обеспечения электрического питания фотоэлектрического блока измерения пути, на кронштейне может быть установлена съемная батарея питания с тумблером включения.

Как вариант, для передачи сигналов с велосиметра и фотоэлектронного блока измерения пути на кронштейне может быть установлен радиопередатчик сигналов с автономным источником питания с тумблером включения.

Как вариант, для передачи сигналов с велосиметра и фотоэлектронного блока измерения пути на кронштейне может быть установлен фотопередатчик сигналов с автономным источником питания с тумблером включения.

Как вариант, для крепления основания велосиметра к объекту измерения из магнитного материала, его фиксация на поверхности объекта производится с помощью постоянных магнитов.

Как вариант, для крепления основания велосиметра к объекту измерения из магнитного материала, его фиксация на поверхности объекта производится с помощью магнитов из магнитопластов.

Предложенная конструкция униполярного велосиметра является простой, надежной, с небольшой массой, удобной в эксплуатации и генерирующей достаточной величины сигнал для регистрации.

Заявляемое изобретение поясняется чертежами на фиг. 1-6.

Фиг. 1 - Униполярный электромагнитный велосиметр, вид спереди.

Фиг. 2 - Униполярный электромагнитный велосиметр, вид сбоку.

Фиг. 3 - Униполярный электромагнитный велосиметр, вид сверху положение части элементов крепления.

Фиг. 4 - Магнитная и электрическая часть униполярного электромагнитного велосиметра, вид спереди.

Фиг. 5 - Схема фотодатчика пути, вид спереди в момент времени прохождения центра отверстия через ось между фотодиодом и светодиодом.

Фиг. 6 - Схема оптопары светоотражательного фотоэлектрического блока измерения пути состоящая из лазерного диода и зеркально расположенного к нему фотодиода.

Фиг. 7 - Основание униполярного электромагнитного велосиметра с магнитами.

Велосиметр содержит основание 1 с прикрепленным к нему кронштейном 2, на котором закреплены направляющая колодка 16, трубка 15, внутри которой соосно с ней расположена ось 3, закрепленная на кронштейне 2, на оси 3 соосно с ней закреплен полый барабан 4, (фиг. 1). Внутри барабана 4 расположен возвратный механизм, состоящий из упругой спиральной пружины 5 (фиг. 2), которая одним концом жестко прикреплена к внутренней поверхности барабана 4, а другим концом прикреплена к трубке 15 (фиг. 2). На внешней поверхности барабана 4 имеется направляющая винтовая канавка 4а, на которую в один слой навит гибкий трос 6, один конец которого прикреплен к поверхности барабана 4, а другой конец троса 6 связан с объектом измерения. К тросу 6 прикреплен стопор 18. К кронштейну 2 прикреплена ограничительная планка 17, расположенная параллельно оси барабана 4 с зазором от края винтовой канавки 4а.

Как вариант, в случае выполнения внешних торцевых стенок 4б барабана 4 из диэлектрического материала, к ним соосно барабану 4 могут быть прикреплены две электропроводящие шайбы 7 (фиг. 4).

На кронштейне 2 с помощью держателей, например, выполненных в виде проставок 14, жестко закреплено ярмо 9 U-формы из магнитного материала, например, сплава железа (фиг. 1, 2). В пространстве между внутренними поверхностями торцевых стенок 4б барабана 4, параллельно оси его вращения и без возможности соприкосновения по отношению ко всем поверхностям барабана 4 и/или шайб 7, в зависимости от конструкции с применением или без применения шайб 7, расположен постоянный аксиально намагниченный магнит 8, жестко скреплённый с ярмом 9 параллельно оси 3 барабана 4 посредством приспособления, например, в виде хомута 19 и проставки 14, причем торцевые поверхности магнита 8 охватываются ярмом 9 с внешних сторон торцевых стенок 4б барабана 4 и/или шайб 7, с зазором от них (фиг. 1, 4).

К внешним торцевым стенкам 4б барабана 4 по диаметральным линиям, проходящим через ось симметрии магнита, поджаты (две) пары скользящих контактов 10, по паре к каждой из стенок 4б барабана 4 (фиг. 1, 4). Контакты 10 диэлектрически прикреплены к кронштейну 2 и имеют электрический «скользящий» контакт с внешними поверхностями стенок 4б барабана 4 по большему и меньшему радиусам каждой из стенок 4б барабана 4. При этом контакт 10, расположенный на большем радиусе на любой из двух торцевых стенок 4б барабана 4, связан проводом 20 «по диагонали» с контактом 10 на меньшем радиусе другой стенки 4б барабана 4. А другие два контакта 10 соединены кабелем 21 с регистрирующей аппаратурой (фиг. 1, 4). Таким образом, два генерирующих сигнал участка, находящихся в поле магнита, соединены в последовательную генерирующую электрическую цепь.

Фотоэлектрический блок измерения пути состоит из носителя источника сигнала пути и оптопары. Носителем источника сигнала пути является торцевая стенка барабана 4 или как вариант, внешняя поверхность одной из шайб 7 с нанесенными на нее по окружности оптическими метками, выполненными в виде равноотстоящих друг от друга отверстий 13, оси которых параллельны оси вращения барабана 4, при этом центр окружности, вдоль которой расположены оптические метки 13, совпадает с осевым центром вращения барабана 4. Оптопара (фиг. 1, 5), размещенная на кронштейне 2 и обеспечиваемая электропитанием от внешнего источника (на фиг. не показаны), состоит из элементов - фотоизлучателя 11 и фотоприемника 12, которые соосно и параллельно оси вращения барабана расположены с обоих сторон торцевой стенки 4б с отверстиями 13 барабана 4 и направлены навстречу к друг другу своими оптическими элементами. При этом радиальное расстояние концентричного расположения отверстий 13 на торцевой стенке 4б барабана 4 равно радиальному расстоянию расположения оси оптопары от оси 3 барабана 4 (фиг. 1, 2). Вся конструкция велосиметра заключена в защитный корпус 22 с отверстием для выхода направляющей колодки 16, прикрепленный с возможностью снятия к основанию 1 (фиг. 1). В варианте исполнения велосиметра, где оптопара светоотражательного фотоэлектрического блока измерения пути состоит из лазерного диода 23 и зеркально расположенного к нему фотодиода 12, названные диоды расположены друг к другу зеркально относительно светоотражающей метки 24 (фиг. 6), между ними находится светонепроницаемая пластина 25, как в варианте исполнения с светодиодом 11 и фотодиодом 12 и расположенной между ними светонепроницаемой пластиной. В варианте исполнения велосиметра, где к основанию 1 прикреплены постоянные магниты 26 для фиксации велосиметра на поверхности объекта из магнитного материала и в основании имеются резьбовые отверстия 27 под болты для удобства ориентации велосиметра на поверхности объекта при установке, и облегчения снятия велосиметра с поверхности объекта из магнитного материала, при этом длина болтов больше суммы толщины основания и высоты магнита.

Заявляемый велосиметр работает следующим образом: перемещение исследуемого объекта передается через гибкий трос 6 и приводит к вращению барабана 4, при этом однорядная намотка троса 6 на поверхность барабана 4 по винтовой канавке 4а обеспечивает постоянство скорости вращения барабана 4 при одной скорости вытяжки троса 6 - скорости перемещения объекта измерения. В начальном своем положении весь трос 6 накручен однорядно по винтовой канавке 4а на поверхности барабана 4, при этом спиральная пружина 5 находится в начальном, т.е. уже частично сжатом состоянии, которое фиксируется, например, стопором 18, расположенном на тросе 6. При вытягивании троса 6 пружина 5 дополнительно сжимается, а при отсутствии натяга пружина 5 понуждает трос 6 сматываться обратно по винтовым канавкам 4а в один ряд и фиксироваться в начальном состоянии при касании крепежного стопора 18 с направляющей колодкой 16, что предотвращает дальнейшее сматывание троса 6 и полное раскручивания пружины 5. Намотка троса 6 по виткам канавки 4а барабана 4 обеспечивается ограничивающей планкой 17 и направляющей колодкой 16.

При вращении барабана 4 расположенный между его стенками 4б постоянный аксиально намагниченный цилиндрический магнит 8, магнитное поле которого замыкается через подковообразное ярмо 9, вращательное движение стенок 4б в поле магнита 8 приводит к генерации ЭДС, т.е. напряжения, на контактах 10, расположенных по большему и меньшему радиусам стенок 4б в месте расположения основной части магнитного поля магнита, близкого по своему диаметру к величине диаметра магнита и расположено вокруг оси магнита, при этом величина напряжения между парами скользящих контактов 10 каждой из стенок 4б U≈L*V(r_{середин.})*B(r_{середин.}) (L_┴V_┴B), где L - расстояние между контактами L=R_max-R_min ≈ D_{магнита} (диаметр магнита) прямо пропорционально скорости вращения барабана. Напряжение сигнала пропорционально скорости вращения стенок 4б, которая, в свою очередь, прямо пропорциональна измеряемой скорости перемещения объекта исследования. Последовательное соединение генерирующих сигнал стенок 4б удваивает величину напряжения сигнала. Величина напряжения сигнала передаётся по кабелю 21 на регистрирующую напряжение аппаратуру, например, цифровой осциллограф. По полученной величине напряжения по формуле определяется скорость объекта:

V=k*U, где k - коэффициент пропорциональности (приборный коэффициент).

При использовании в устройстве шайб 7 велосиметр работает аналогичным образом, при этом масса устройства меньше чем в случае изготовления всего барабана 4 из металла, за счет использования в нем диэлектрических материалов; также уменьшается момент инерции барабана 4, что повышает максимальную скорость намотки троса 6 на барабан 4 под действием пружины 5.

Заявляемое устройство позволяет измерять скорости перемещения откатных частей и клина артиллерийских устройств, имеет дополнительную возможность прямого измерения перемещений, при этом обладает высокой чувствительностью, имеет небольшую массу, упрощенную конструкцию, что повышает удобство и надежность при эксплуатации.

Изобретение относится к электромагнитным устройствам для измерения скорости линейных перемещений, в частности к измерению скорости перемещения откатных частей и клина артиллерийских установок. Устройство содержит основание с расположенным на нём кронштейном, на котором закреплена направляющая колодка, ось с закрепленным на ней блоком измерения скорости, состоящим из возвратного механизма, содержащего барабан со спиральной пружиной внутри и прикрепленного к нему гибкого связующего звена для соединения с объектом измерения, источника создания электромагнитного сигнала, связанного с возвратным механизмом посредством упругих скользящих контактов, и фотоэлектрический блок измерения пути, состоящий из носителя источника сигнала пути с выполненными в нем отверстиями и оптопары, размещенной на кронштейне и обеспечиваемой электропитанием от внешнего источника. В блоке измерения скорости на внешней цилиндрической поверхности барабана имеется винтовая канавка, в которой расположено гибкое связующее звено, выполненное в виде гибкого троса, торцевые стенки барабана выполнены в виде электропроводящих дисков, между которыми локально помещен источник создания электромагнитного сигнала. В фотоэлектрическом блоке измерения пути носителем источника сигнала пути является торцевая стенка барабана с нанесенными на неё оптическими метками, например, в виде отверстий параллельных оси вращения барабана, равноотстоящих друг от друга по окружности, соосной оси вращения барабана. Технический результат заключается в упрощении конструкции, уменьшении массы, повышении надежности и удобства в эксплуатации, расширении возможностей измерений. 20 з.п. ф-лы и 7 ил.

1. Униполярный электромагнитный велосиметр, содержащий основание с расположенным на нем кронштейном, на котором закреплена направляющая колодка, ось с закрепленным на ней блоком измерения скорости, состоящим из возвратного механизма, содержащего барабан со спиральной пружиной внутри и прикрепленного к нему гибкого связующего звена для соединения с объектом измерения, источника создания электромагнитного сигнала, связанного с возвратным механизмом посредством упругих скользящих контактов, и фотоэлектрический блок измерения пути, состоящий из носителя источника сигнала пути с выполненными в нем отверстиями и оптопары, размещенной на основании и обеспечиваемой электропитанием от внешнего источника, отличающийся тем, что в блоке измерения скорости на внешней цилиндрической поверхности барабана имеется винтовая канавка, в которой расположено гибкое связующее звено, выполненное в виде гибкого троса, торцевые стенки барабана выполнены в виде электропроводящих дисков, между которыми локально помещен источник создания электромагнитного сигнала, выполненный в виде постоянного магнита намагниченного перпендикулярно торцевым стенкам барабана, расположенного с зазорами к торцевым стенкам и цилиндрической поверхности барабана, и подковообразного ярма, закрепленного на кронштейне и охватывающего магнит с зазором с внешних сторон торцевых стенок барабана, к каждой из которых подведена пара упругих скользящих контактов, места контактов которых с поверхностями торцевых стенок барабана расположены на диаметральных линиях каждого из барабанов, проходящих через ось симметрии магнита, у каждой пары скользящих контактов один расположен на большем радиусе, а другой на меньшем радиусе диаметральной линии, проходящей через зону магнитного поля, создаваемого магнитом на торцевой поверхности барабана, упругие скользящие контакты диэлектрически прикреплены к кронштейну, при этом одна пара контактов, находящихся перекрестно друг к другу на большем и меньшем радиусе на противоположных торцевых стенках барабана, соединена проводником в последовательную генерирующую электрическую цепь, а контакты другой пары с таким же диагонально-перекрестным расположением на противоположных торцевых стенках барабана соединены со средством измерения величины напряжения, а в фотоэлектрическом блоке измерения пути носителем источника сигнала пути является торцевая стенка барабана с нанесенными на нее оптическими метками, например, в виде отверстий, параллельных оси вращения барабана, равноотстоящих друг от друга по окружности параллельно оси вращения барабана.

2. Униполярный электромагнитный велосиметр по п. 1, отличающийся тем, что торцевые стенки барабана выполнены из диэлектрического материала, например пластика, с нанесенным на них электропроводящим покрытием.

3. Униполярный электромагнитный велосиметр по п. 1, отличающийся тем, что барабан выполнен из диэлектрического материала с нанесенным электропроводящим покрытием на поверхностях его внешних торцевых стенок.

4. Униполярный электромагнитный велосиметр по п. 1, отличающийся тем, что к внешним торцевым стенкам барабана соосно прикреплены электропроводящие шайбы.

5. Униполярный электромагнитный велосиметр по п. 4, отличающийся тем, что шайбы выполнены из магнитомягкого материала.

6. Униполярный электромагнитный велосиметр по п. 4, отличающийся тем, что шайбы выполнены из диэлектрического материала с нанесенным электропроводящим покрытием.

7. Униполярный электромагнитный велосиметр по п. 1, отличающийся тем, что ярмо выполнено из магнитожесткого материала.

8. Униполярный электромагнитный велосиметр по п. 1, отличающийся тем, что трос выполнен полым.

9. Униполярный электромагнитный велосиметр по п. 1, отличающийся тем, что скользящие контакты состоят из нескольких секций, электрически связанных друг с другом и находящихся на одном радиусе относительно оси вращения барабана.

10. Униполярный электромагнитный велосиметр по п. 1, отличающийся тем, что отверстия в торцевой стенке барабана выполнены разного диаметра.

11. Униполярный электромагнитный велосиметр по п. 1, отличающийся тем, что оптопара фотоэлектрического блока измерения пути состоит из светодиода и соосно расположенного с ним фотодиода.

12. Униполярный электромагнитный велосиметр по п. 11, отличающийся тем, что фотодиод в оптопаре зашунтирован низкоомным сопротивлением и работает в гальваническом режиме.

13. Униполярный электромагнитный велосиметр по п. 11, отличающийся тем, что фотодиод работает в фотодиодном режиме.

14. Униполярный электромагнитный велосиметр по п. 1, отличающийся тем, что фотоэлектрический блок измерения пути выполнен светоотражательным.

15. Униполярный электромагнитный велосиметр по п. 1, 14, отличающийся тем, что между фотоизлучателем и фотоприемником расположена светонепроницаемая пластина.

16. Униполярный электромагнитный велосиметр по п. 1, 14, отличающийся тем, что оптопара светоотражательного фотоэлектрического блока измерения пути состоит из лазерного диода и зеркально расположенного к нему фотодиода,

17. Униполярный электромагнитный велосиметр по п. 1, отличающийся тем, что для обеспечения электрического питания фотоэлектрического блока измерения пути на кронштейне установлена съемная батарея питания с тумблером включения.

18. Униполярный электромагнитный велосиметр по п. 1, отличающийся тем, что на кронштейне установлен радиопередатчик сигналов с автономным источником питания с тумблером включения.

19. Униполярный электромагнитный велосиметр по п. 1, отличающийся тем, что на кронштейне установлен фотопередатчик сигналов с автономным источником питания с тумблером включения.

20. Униполярный электромагнитный велосиметр по п. 1, отличающийся тем, что для крепления основания к объекту измерения его фиксация на объекте производится с помощью постоянных магнитов.

21. Униполярный электромагнитный велосиметр по пп. 1, 20, отличающийся тем, что для крепления основания к объекту измерения его фиксация производится с помощью магнитов из магнитопластов.