Устройство для контроля линейных перемещений Советский патент 1987 года по МПК G08C19/12 

Ин()Г)|)ег1. 11ис относится к автоматике, телемеханике и контрольно-измерительной технике и может быть применено в системах автоматического управления, регулирования и контро,1я, в частности в устройствах для контроля и регистрации линейных (lepeveiue- ний подвижных объектов с фиксированным участком передвижения.

Цель изобретения новьнш иие гочнос- ти контроля.

На фиг. 1 показана консгрукния нереда- кицих и нриемных контуроЕК на фиг. 2 конструкция кольца Г-образного профиля; на фи1 . 3функциональная схема уст)oi(CTBa.

Устройство содержит передающие и приемные контуры (фиг. 1), размещенные в Цилиндрическом кожухе 1, на зак1)ьггом основании которою со смещенным от центра отверстием для выходного разъема с внешней сто- ронь жестко установлеь ф.чанец с пальцем 2, обращенным внутрь кожуха, который на хо- ,1одной носадке встав.чен в отверстие, с бо- ковы.ми воздухонриемниками 3 направляющего стержня 4, подвижную 5 и ненодвиж- нук) 6 части, при STOM нодвижная часть с нередаюншм контуром 7, которая скользит но на 1равляюн1ему стержню, состоит из полого цилиндрического основания 8, на обоих концах KOTOpoi o нарезаны правоза- ходные резьбы, с одним уменьшецным но диаметру концом длиной, равной длине установки нередаюн1его контура, на которой последовательно устанав.шваются ком иен- саторы 9 с одним продольным нрорезом, два кольца с прорезями в Г-образном профиле 10, между которыми устанавливается LUI- линдрическая вту.чка 11, когорые неподвижно закрепляются между собой прижимной 1айкой 12, и с другим утолпимшым концом со сквозным отверстием 13 на конце, в кого- РОМ выфрезерован продо.1ьный паз 14, па :1И)М конце наворачиваегся фланцевая raii- ка 15, па внешней сго)оне которой уста 11ав.1ивается входной раз ьем И), закреп. 1еп- пый на установочном кольце 17, пе1И)движ- ная часть состоит из про(})илироваппого по- ло1() цилиндрического О1. пования п)иемпика 18, па обоих концах которого на)езапы п)авозаходцые рез|)бы и имеются кольцевые выступы 19, 01 раничиваюшие пе1)емеп1ение двух Ko.ien с прорезями в Г-образпьгх про- (|)плях 20, которые зажимаются шфедпей 21 и задней 22 нрижимными гайкамп. В перед- пей предусмотрен): огв ерстия с впутренне11 резьбой для крепежньгх винтов 23, предназначенных д. 1Я усгановки и ({шксации кожуха, а па заднем с продо. п.пым отверстием 24 д,тя В1,|вода конпов приемпшо контура 25 ус- гапоилепы упоры 26 :тля ограничения пере- мепьения осп()апия приемника и закрепления кожуха и колонки 27 .1ля зак()еп;1ения выходного 28, соедини гельная часть К ) 1орого входит в отверсги( кожуха и про0

филированный паз фигурного фланца, при чтом концы секций передающего контура у.южены в прорези компенсаторов и паза и через отверстие в основание передатчика выведены на к. К ммы входного разъема, а концы приемHoi cj контура через отверстия в задней прижимной гайке подсоединены к к.1еммам вь 1ходпого разъема. Причем кольца с прорезями в Г-образном профиле уста- пав.ишаются па оспованиях передатчика и приемника друг против друга и обращены во внешнюю сторону, а нодвижная и неподвижная части нервичного преобразователя устанавливаются на объекте унравления фланцевой гайкой 15 и держателем 29 соот5 ветственно, передающий коптур соединен проводом Ж с разъемом 16.

Число зубьев в ко.ьпе с нр()1езями Г-об- раз1101-о профиля (фиг. 2) составное и при диамеграх осповапий пи.чиндров, лежащих в пределах 30 50 мм, выбирается равным 15,

0 16 п,тп 24 в зависимости от диа.метра обмоточного провода d и числа витков W, пло- П1адь S окна нрорези без учета толн1ипы стенки кольца рассчитывается, а макси- ма. 1ьный диаметр кольца с прорезями Г-об5 разпой формы передатчика меньше внутреннего диаметра основания приемника.

Устройство (фиг. 3) содержит и(.)с. 1едова- тельпо соединенные еператор 31 возбужде- пия, усилите.чь 32 моп1}К)сти, передаюпгий Koirryp 33, приемпый контур 34, измеритель0 пый кана.1 35 и блок 36 индикации и регистра ПИИ, при передак)1ций и приемпый контуры, ()б)азуюп1ие первичный 11)еобразова- тель, вьпюлпены из секпий рамочньгх контуров в виде криво,1ипейных трапеций с со паправлеппыми, сужающимися и iijtocipan5 ciBie к пача;|у зопы перемепк пия Покошлми участками контуров, расположеппыми симметрично друг под дру1-ом на коаксиальных полых пи,|П1п.1рах с )азньгми )адиусами ос новани1(, секции рамочных KOHiypoii соеди0 нспы последователыю-согласпо и подключе- пы к выходу уси. 1ителя м()пи1ости и входу измерительпого канала соответственно, причем боковые (активпые) участки секпий кон- ту)ои на цилиндрах располагают так, чтобы в конце зоны перемещения они лежали друг

под другом на общей радиальной оси, концы контуров заземлены, параллельно к последовательно-согласно включенным обмоткам приемного контура подк.:1ючен конденсатор, образующий К()лебател1 пый контур, а нереQ да1оп1ИЙ контур расположеп па цилиндре с pa.inycoM основания.

Ус1ро1ктво )аб()1ает следук)П1им образом .

При пе|)еме11К Нии пос. нмова гель,но соединенных iiepr.iaKinuix рамоч1П 1х контуров

5 кип1ма I и Кч-ки связанных с подвижным об 1Л К ом, н 11|И1СМ11|,| контурах 34 возбуж- дан)1ся о,и1и и 1г ,+1 по частоте сигналы, амп.ипули hoi i ibix ишеняек Я при изменеНИИ в(()й индуктивности между рамочными контурами путем их принудитедьного смешения дру| относительно друга. Частота генератора во;(буждения соответствует резонансной частоте колебательного контура, образованного последователь но-со глас но включенными секциями приемного контура, и iiapa.i. RMbHo к нему подключенному конденсатору лежит в пределах 5 10 кГц. При iTOM резко уве.1ичивается амплитуда и мощность информационного сигнала, что приводит к повы1нению КПД преобразователя. Индуцируемые частотные сиг на.чы в измерительном блоке 35 (состоящем, например, из последовательно соединенных избира- тельн()|-о фильтра, двухполунериодного выпрямителя и сглаживаюн1ей схемы) преобразуются в потенциальные сигналы, пронор- циональпые ам1ыитудам частотных сигналов На выходе измерительною блока 35 получаем сигнал, характеризующий местоположение подвижно1 о об1)екта, а с помощью блока 36 индикации и решстрации производится фиксация значений мест(М1Оложе|{ия под- ВИЖН01Ч) объекта в ци(()ровой и/или аналоговых формах.

По приращению сигнала можно судить и о на11)ав;1е1ши 11е)е имцения контро.чируе- мок) объекта. При положительном приращении ) перемешается от начала системы отсчега, а при отрицате.льномк нему.

Так как 1гзбирате.1ьный фильтр настроен па частоту lenepaiopa возбуждения, а из- ме)ительные обмотки :(К)а11Ированы. го на выходной сигнал устройства не влияют впепшие помехи.

Пространственное расположение обмо ток 33 возбуждения на внутреннем по,,1ом цилиндре позволяет увеличить чис.ю заимо связан Ц.1х пар (рамочные контуры обмоток возбуждения и измерения расположены Д)уг под другом), а гакже ум(П1Ы11пть абаритные размеры ЛОГО конгура и удалить активные участки от сужающихся частей, а поэтому уменьп1ает воздействие изме1)ите.чы1ых об- мот.)к друг на друга. Количество взаимных пар выбирается в зависимости от технических требований и )авпо 2 5 пгг. Ilpn чтом обязательно должрю выпсхапяться условие, согласно которому расстояние от бокового активного участка обмотки возбуждения до из.мерительной обмотки смежной пары долж - ио бьпЧ) бо.льп1е максима-льного удаления же участка от взаимосвязанного с ней измерительной обмотки. Это снижает методическую (мпибку.

Обмотки возбуждения 33 и и.змерепия 34 соединен 1)1 носледовате. п, но-со гласно. Это нозволяет уве, 1ичить чувствительность преобразования в 2 3 раза в зависимости от числа пар взаимосвяза11ных контуров на полых ци.липдрах. Для увеличения амплитуды сигнала обмотки располагают так, чтобы в

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ког1це зонЬ) перемещения опи лс ж.ьШ .ipn под другом на обгцей радиа,ц,п(1И оси

Количесгво секций гга ос. повании може бьгть различным и .(.чвисиг oi ко.1ич1чтг)а зубьев в ко. Ц)Це. Паггример. если чпс.ю зубьев равпо 15. то можно c(JC aruiib 3 II.IH 5 секций, а если чис.го рагию 24. ю 2. 3. 4. 6 и 8. В общем с.тучае как чис.ю ибьеь, так и количество секций опредемяек я ли,1- метром основания ци.линдра, диамегром об моточног о провода и чис.лом витков. (1 кмо- вательно, чем меньше габариты, гем чис.Ц) зубьев вынуждены менг.ше. Тем не менее конструкгшя дает возможное г ь CKo- рить намоточН1)1е рабогы и позио.яет пе)е- строить ког1фигурацию как передающей, гак и приемной антенн.

Конструктивно впугренний ци.тиндр перемешается по направляюгцей. которая жестко крепится на внешнем ци.гиггдре. Это not- воляет исключитг, .(дег1сгвие вибраггии. Кроме того, подвижная часть с (j i;iiirreBoii гайкой и неподгшжпая ча1ЛГ1 держа ге.гем жсч тко устаггав.гггваюгся па упраг легшя и по:(тому иск.1ючегг осевой npoiuifior. что Mor:io бГ)1 вьгзватг, допо.ши ге. II,H ю сисге- ма г и чес кую оп1ибк .

Выступ на вг1 т|нмгпем ци.лип.ггн- и ijiac ка гга 1гапраг)лян) сте|)жпе. и KOKIJIOM и пер(мешаетс я вГ)1ступ, гп к. 1Н)Чггт ocemni про- ворот. Это также умепьпигг )П11и )к (i6- ра.«)Г1ателя.

Пилиндрические осн }ва11ия и л) 1Ш де та.гп. кроме кожчха. ф.лапгга с iia.irjircM и нагг)авляк)|гг.е1 о сге 1жг1Я. К1)то|)Г)1е иьпюлне- НГ1Г rt.t ста,in (л З. п.с ()iort. reni r и.) магшги) ггроводягцего мате|1иа,1а () дн)ра,:1. тигга Д1вТ). ко. 1г,ца Г-обраиюм) п|1()ф||.;я ггзготовлеггы и. органического стекла и/ги богшга (;га. 1ьиогг кожух за1ципг;ич iU p- вичпьцг 1 Н образог ате.1г ог нгцмшп х .ч мр - маггги 1 по. гей,

П (1)бре;ч иие мозгю. мень111И1г, .ими- дическук) ошибку 1 реобразог а геля ia I Mei жесгкой фиксаггпи обмогок. обеспечип бьгсгрое изготовление и на.галку. пе)есг)аи вать кон(})иг у()ац|1Г1 обмогок п уга .гич.и м, КПД ггреоб ),1я ггугем соз.иишя ко,:е бате.тьгюг о когггл |)а пос. гечипьч г с чг.ио coi . lac но включеппГ)1МИ обмогкамп приечпюгг aHicii- ны и парал. гельпо к нем гюдк.лючешгомч кон депсатором ги)збуждеггии :(того кошлра резонанспог частотогг. Эю 1гозги).1яег пи высить точность .пмгг1я подвижным объектом и ггс1Г().г1,.овать ту ипфор гацпк) о мест()гг(.).тожении обьекта как ri средствах автоматики п телемехапггки. гак и при про ведепии техно.лог пческих Г1ег1рсрь1нпых и .гис- кретп()-1геггре|) orn iiannii

Формула iiMinpc гения

. Устройство для коптро.1я .iiriieriMbiX ае ремепн ний. 1 о.гержа laee i (.-пгра юр. иг.гхол

которого через усилитель мощиости подключен к последовательно соединенным контурам обмотки возбуждения, выполненным в виде криволинейных трапеций, расположенным соосно с приемными контурами, выпол- ненными в виде криволинейных трапеций, сужающихся к началу отсчета, соединенными последовательно и подключенными к входам измерительного блока, выход которого соединен с входом блока индикации и регистрации, отличающееся тем, что, с целью 11овып ения точности контратя и расширения области применения путем изменения конфигурации передающих и приемных контуров, контуры обмотки возбуждения расположены на цилиндрическом основании, кото- рое со скользящей посадкой размещено на направляющем стержне, соединенном с фигурным фланцем, на фигурном фланце укреплены цилиндрический кожух и цилиндрическое основание приемных контуров, расположенные соосно с направляющим стержнем, на цилиндрических основаниях обмотки возбуждения и приемных контуров установлены на расстоянии, равном длине контура, кольца Г-образного профиля, имеющие радиальные прорези.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что площадь радиальной прорези Г-образного кольца определяется соотношением

S W- ,

где S - площадь прорези;

W - число витков контура

d - диаметр обмоточного провода, ширина прорези соответствует расстоянию между прорезями:

- константа.

25 2 27

t :;feg -,--Ja:

Ю7Ч IU

Уиг1

Изобретение относится к автоматике, телеме.ханике и контрольно-измерительной те.хнике и может быть применено в системах автоматического управления, регулирования и контроля линейных перемещений об1,ект()в с фиксированным участком гюредвижения. Целью изобретения является новьппение точности контроля. Поставленная цель достигается тем, что контуры обмотки возбуждения расположены на цилиндрическом ск-но- вании, которое со скользян1ей посадкой раз- меп1ено на нанравляюн1ем стержне, соединенном с фигурным фланцем, на котором укреплены цилиндрический кожу.х и основание приемных контуров соосно с направ- стержнем. Жесткая конструкция преобразователя в сочетании со стальным кожухом повып1ает точность и поме.хоустой- чивость устройства. 1 з. п. ф-;1ы, 3 ил. оо 1чЭ ГчЭ оо 00

Фиг г

ФагЗ

Составитель i. Бакеев

Редактор С. ПекарьТехред И. ВересКорректор М. Демчик

Заказ 2870/49Тираж 543Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета Г.(Х;|) по делам ниобретений и открытии

1 1303Г1, .Ноеква, Ж Ч . Ра Н1ская наГ).. д. 4,.т Прои )Водсгненн()-П1)Лигра(||Нческое iipi :ui)ii4THf, i, Ужгород, л. Проемная, 4