Устройство для измерения перемещений объекта относительно основания Советский патент 1986 года по МПК G01B7/00 G01B7/30 G01M17/02 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения перемещений объекта в пространстве относительно основаниЯд например при динамических испытаниях средств транспорта.

Цель изобретения - повьшение надежности устройства.

На чертеже показана конструктивная схема устройства для измерения перемещений объекта относительно основания,

Устройство содержит телескогичес ки сопряженные направляющую 1 и шток 2. На направляющей 1 закреплен датчик 3 линейных перемещений штока относительно направляющей. На противоположном конце штока 2 закреплен шаровой шарнир 4, предназначенный д связи с объектом 5 контроля.

На свободном конце направляющей 1 закреплен з зел 6 измерения угловых перемещений направляющей 1, выполненный в виде шаровой головки 7, закрепляемой в процессе измерени на неподвижном основании 8 в точке

0,соответствующей- началу координат контролируемых перемещенийjи шарнир но сопряженной с ней усеченной сферической оболочки ,9,, охватывающей головку 7 и закрепленной на направляющей 1, Три измерительные обмотки

10 размещены в выполненных на поверхности шаровой головки 7 во взаимно перпендикулярных диаметральных плоскостях трех кольцевых проточка 115 одна из которых параллельна плоскости .основания 8. На поверх™ ности сферической оболочки .9 в ее диаметральной плоскости соосно с направляющей 1 закреплена обмотка 12 возбуждения.

Устройство для измерения перемещений работает следующим образом.

Линейные или угловые перемещения объекта 5 контроля в системе прямоугольных координат о,х,у,2 приводят к линейному перемещению штока 2 относительно направляющей 1 и к изменению углового положения этой направляющей по отношению к осям x,y,z контролируем)1х перемещений. Изменение углового положения направляющей

1вызывает поворот связанной с ней усеченной сферической оболочки. 9 и изменение угла пересечения плоскости обмотки 12 возбуждения и плоскостей

измерительных .обмоток 10. В результате ЭДС, наводимая магнитным потоком возбуждения в измерительных обмотках 10, изменяется пропорционально косинусу угла наклона измерительных обмоток 1 О к плоскости обмотки 12 возбуждения. Изменение величины ЭДС, наводимых в измерительных обмотках, определяется, например, с

помощью вольтметра (не показан) и используется для вычисления компонент перемесцения контролируемого объекта с учетом величины линейного перемещения штока 2 относительно на-правляющей 1, измеряемого с помощью датчика 3 линейных перемещений. Измеренные величины линейного и угловых перемещений характеризуют компоненты перемещения объекта 5

контроля в заданной системе координат. Для определения величин линейных перемещений объекта 5 контро- ля в системе прямоугольных координат выходные сигналы измерительных

обмоток 10 умножают на выходной

сигнал датчика 3 линейных перемещений с помощью множительного устройства (не показано), либо осуществляют необходимые вычисления вручную.

Благодаря тому, что измерение угловых перемещений штока осуществляется бесконтактно, повьш1ается на- делшость устройства.

Формула изобретения

Устройство для измерения перемещений объекта относительно основания, содержащее телескопически сопряженные шток и направляющую,датчик линейных перемещений штока относительно направляющей, установленный на противоположном конце штока шаровой шарнир, предназначенный для связи с объектом контроля, и узел измерения угловых перемещений направляющей, отличающее ся тем, что, с целью повьшгения надеж- ности, узел измерения угловых перемещений направляющей выполнен в виде шарнирно сопряженных ферромагнитной шаровой головки, закрепляемой в процессе измерения на основании и выполненной с тремя кольцевыми проточками во взаимно перпендикулярных диаметральных плоскостях, одна

из которых параллельна основанию, и охватывающей головку усеченной сферической оболочки, закрепленной на направляющей, трех измерительных обмоток размещенных в кольцевых

проточках шаровой головки, и обмотки возбуждения, хзазмещенной на поверхности сферичеЬкой оболочки в ее диаметральной плоскости COOCHD направляющей.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и позволяет повысить надежность устройства. Оно содержит телескопически сопряженные шток и направляющую, датчик линейных перемещений штока относительно направляющей, шаровой шарнир для связи штока с объектом контроля и узел измерения угловых перемещений, связанный с направляющей и выполненный в виде шарнирно сопряженных шаровой головки, закрепляемой на основании в процессе измерения, и охватывающей головку усеченной сферической оболочки,, закрепленной на направляющей. В трех взаимно перпендикулярных проточках на поверхности шаровой головки размещены три измерительные обмотки, а в диаметральной плоскости на поверхности сферической оболочки размещена соосно с направляющей обмотка возбуждения узла измерения угловых перемещений. При произвольном перемещении объекта контроля в пространстве относительно основания изменяется угол наклона обмотки возбуждения относительно измерительных обмоток узла измерения угловых перемещений и одновременно изменяется положение направляющей относительно штока, что приводит к изменению сигнала датчика линейных перемещений. По сигналам датчика вычисляют величину линейных перемещений объекта в заданной системе координат. 1 ил. с (Л 1C 4ii to