Бесконтактный датчик положения Советский патент 1986 года по МПК G01B7/00 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в системах автоматики различных технологических процессов, например на угольных предприятиях, для измерения положения различных объектов.

Цель изобретения - повышение точности регулировки нуля выходной характеристики бесконтактного датчика положения в условиях эксплуатации.

На фиг. 1 изображена конструкция бесконтактного датчика положения индукционного типа; на фиг. 2 и 3 - варианты средств регулировки относительного смещения катушек датчика.

Бесконтактный датчик положения содержит немагнитный корпус 1 и размещеннь1е в нем возбуждающую и измерительную катушки 2 и 3 соответственно. Катущки 2 и 3 размещены на каркасах 4 и 5 и установлены на немагнитной монтажной панели 6 в параллельных плоскостях, частично перекрывая одна другую. Катушки 2 и 3 могут быть смещены одна относительно другой для изменения площади их относительного перекрытия с помощью предусмотренных для этого средств относительного смещения катущек 2 и 3.

В первом варианте исполнения средства смещения выполнены следующим образом. Каркас 4 одной катущки выполнен с двумя прорезями 7 и выступом 8, а каркас 5 другой катушки имеет эксцентрично смещенный относительно ее центра круговой паз 9, ступицу 10 и отверстие 11. Каркасы размещены на монтажной немагнитной панели 6, снабженной тремя выступами 12, 13 и 14.

Во втором варианте исполнения эти средства смещения катущек 2 и 3 (фиг. 3) выполнены следующим образом. Каркас 4 снабжен ступицей 15 и эксцентрично смещенным относительно центра каркаса на величину S отверстием 16. Каркас 5 имеет ступицу 17 и центральное отверстие 18. Каркасы размещены между немагнитными панелями 6 на ее двух цилиндрических выступах 19.

Бесконтактный датчик положения работает следующим образом.

В исходном положении (до заливки катущек 2 и 3 компаундом) после подачи напряжения питания на возбуждающую ка- тущку 2 и при отсутствии объекта контроля производят настройку датчика по минимуму сигнала в измерительной катушке 3. После заливки каждой катушки и установки датчика на место эксплуатации производится

10

положенной на каркасе 4, относительно катущки 3, расположенной на каркасе 5.

Во втором варианте относительное смещение катущек осуществляется поворотом каркаса 4 относительно эксцентрично смещен ного отверстия 16, в результате которого катущка 2 перемещается относительно катущки 3.

При приближении ферромагнитного объекта со стороны открытого торца корпуса 1 изменяется индуктивная связь между возбуждающей и измерительной катущ- ками 2 и 3 и на выходе измерительной катущки 3 появляется информационный сигнал, величина которого зависит от положения ферромагнитного объекта. Датчик не реагирует на приближение ферромагнитных тел со сторон, закрытых ферромагнитным корпусом - экраном.

Изобретение позволяет повысить точность измерения положения ферромагнитного 2Q объекта благодаря более точной настройке нуля путем обеспечения плавного изменения площади перекрытия катушек, т.е. их взаи.мо индуктивной связи в зоне нуля характеристики преобразования датчика.

15

25

30

35

40

45

Формула изобретения

. Бесконтактный датчик положения, содержащий корпус и размещенные в нем возбуждающую и измерительную плоские катущки, расположенные в параллельных плоскостях и частично перекрывающие одна другую, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности регулировки нуля выходной характеристики датчика в условиях эксплуатации, он снабжен средствами регулировки относительного смещения катущек.

2. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что средство регулировки относительного смещения катушек выполнено в виде закрепленной на корпусе немагнитной панели с тремя выступами и двух круглых каркасов, предназначенных для размещения на них возбуждающей и измерительной катушек оДин из каркасов выполнен с двумя прорезями, предназначенными для взаимодействия с двумя выступами панели, и с расположенным на одной прямой с ними выступом, другой каркас выполнен со ступицей, имеющей в центре отверстие для ввода в него третьего выступа немагнитной панели, и с эксцентрично смещенным отокончатедьная подстройка датчика путем сме- 50 носительно отверстия круговым пазом, предщения одной катушки относительно другой. В первом варианте это смещение осуществляется поворотом каркаса 5 вокруг оси, проходящей через отверстие 11. При этом в результате взаимодействия эксцентричного кругового паза 9 с цилиндрическим выступом 8 происходит поступательно- вращательное перемещение катушки 2, рас55

назначенным для взаимодействия с выступом первого каркаса.

3. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что средство регулировки относительного сме щения катущек выполнено в виде закрепленных на корпусе двух немагнитных панелей, каждая из которых имеет цилиндрический выступ и отверстие, и двух круглых

положенной на каркасе 4, относительно катущки 3, расположенной на каркасе 5.

Во втором варианте относительное смещение катущек осуществляется поворотом каркаса 4 относительно эксцентрично смещенного отверстия 16, в результате которого катущка 2 перемещается относительно катущки 3.

При приближении ферромагнитного объекта со стороны открытого торца корпуса 1 изменяется индуктивная связь между возбуждающей и измерительной катущ- ками 2 и 3 и на выходе измерительной катущки 3 появляется информационный сигнал, величина которого зависит от положения ферромагнитного объекта. Датчик не реагирует на приближение ферромагнитных тел со сторон, закрытых ферромагнитным корпусом - экраном.

Изобретение позволяет повысить точность измерения положения ферромагнитного объекта благодаря более точной настройке нуля путем обеспечения плавного изменения площади перекрытия катушек, т.е. их взаи.мо- индуктивной связи в зоне нуля характеристики преобразования датчика.

Формула изобретения

. Бесконтактный датчик положения, содержащий корпус и размещенные в нем возбуждающую и измерительную плоские катущки, расположенные в параллельных плоскостях и частично перекрывающие одна другую, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности регулировки нуля выходной характеристики датчика в условиях эксплуатации, он снабжен средствами регулировки относительного смещения катущек.

2. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что средство регулировки относительного смещения катушек выполнено в виде закрепленной на корпусе немагнитной панели с тремя выступами и двух круглых каркасов, предназначенных для размещения на них возбуждающей и измерительной катушек, оДин из каркасов выполнен с двумя прорезями, предназначенными для взаимодействия с двумя выступами панели, и с расположенным на одной прямой с ними выступом, другой каркас выполнен со ступицей, имеющей в центре отверстие для ввода в него третьего выступа немагнитной панели, и с эксцентрично смещенным относительно отверстия круговым пазом, предносительно отверстия круговым пазом, пред

назначенным для взаимодействия с выступом первого каркаса.

3. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что средство регулировки относительного смещения катущек выполнено в виде закрепленных на корпусе двух немагнитных панелей, каждая из которых имеет цилиндрический выступ и отверстие, и двух круглых

каркасов для размещения на них возбуждающей и измерительной катушек, оба каркаса имеют ступицу и монтажное отверстие, размещенное в одном из каркасов в центре ступицы, а в другом - со смещением относительно ее центра, один из каркасов установлен неподвижно на выступе первой панели, а другой каркас - с возможностью вращения на выступе второй панели.

W

W

.Z

,:3

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и позволяет повысить точность бесконтактного датчика положения контролируемого объекта. Датчик содержит корпус с размешенными в нем воз- буждаюшей и измерительной катушками, которые установлены с возможностью регулировки их положения относительно одна другой. Благодаря этому изменяется пло- шадь относительного перекрытия катушек, что позволяет точно регулировать положение нуля выходной характеристики преобразования датчиков положения. Рассмотрены варианты выполнения средств относительного смешения катушек. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. S to to О5