Устройство для контроля скорости вращения вала Советский патент 1987 года по МПК G05D13/12 

Изобретение относится к автоматическому контролю и регулированию скорости вращения различных механизмов и может найти применение в регуляторах частоты вращения ротора двигателя.

Цель изобретения - повышение точности устройства.

На чертеже изображено устройство для контроля скорости вращения вала, разрез.

1э - толщина диэлектрика; 1му - скорость вращения вала 1. Магнитное ноле, создаваемое кольцевым магнитом 5, не позволяет ферромагнитной жидкости вытекать из корпуса 2 при изменении устройством своего положения в пространстве. Магнитная сила, удерживающая жидкость пропорционально градиенту магнитной энергии, имеет максимальное значение

„в местах минимальных зазоров (линия А) и

Устройство состоит из вала 1 с укреп- ю минимальное в местах максимальных зазоров ленным на нем соосно цилиндрическим кор- (линия В). При таком выполнении полюса (в пусом 2 из немагнитного электропроводного материала с изоляционным основанием. Поверхность корпуса 2 покрь1та диэлектриком 3, а полость его заполнена электропроводной ферромагнитной жидкостью 4. 15 На основании цилиндрического корпуса закреплен кольцевой,с радиальной намагниченностью, постоянный магнит 5 с полюсами, один из которых выполнен в виде стержня 6, проходящего внутри цилиндричес- ,. кого корпуса 2 по оси вращения его, а другой полюс, охватывающий цилиндрический корпус 2, выполнен в виде стакана 7 конической формы. Электропроводная ферромагнитная жидкость 4, электропроводный цилиндрический корпус 2 с диэлектриком 3 25 представляют собой емкостной датчик уровня жидкости.

Устройство работает следующим образом.

При вращении вала 1 свободная поверхность жидкости 4 принимает параболичес- 30 кую форму, зависящую от скорости вращения. Это приводит к изменению площади активных поверхностей электродов 2 и 4 конденсатора.

Электрическая емкость датчика определяется как35

2яг, , 2лг г

G eeo-f ho + eeo-f - j.

где HO - высота жидкости при

г - радиус цилиндрического корпуса 2;

8 - диэлектрическая диэлектрика 3;

проницаемость

40

виде стакана конической формы) магнитная сила имеет направление от области минимального поля в область максимального, т.е. в сторону дна цилиндрического корпуса 2.

Магнитная сила, созданная кольцевым магнитом, равна

F.X-|f(-f-l) н,

J n l-Lft

где Q|i - величина магнитного потока;

1,, - магнитная проницаемость ферромагнитной жидкости; 5ц - средняя площадь полюсов 6 и 7; а - угол между корпусом и полюсом.

Формула изобретения

Устройство для контроля скорости вращения вала, содержащее цилиндрический корпус с ферромагнитной жидкостью, соосно закрепленный на валу постоянный магнит и емкостной датчик уровня жидкости, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности устройстЕза, постоянный магнит выполнен в виде закрепленного на валу соосно с ни.м стакана конической формы, внутри которого расположен цилиндрический корпус, и стержня, расположенного внутри цилиндрического корпуса, при этом одним полюсом магнита является стержень, а другим полюсом - стакан.

ю минимальное в местах максимальных зазоров (линия В). При таком выполнении полюса (в

15 ,. 5

0

5

0

виде стакана конической формы) магнитная сила имеет направление от области минимального поля в область максимального, т.е. в сторону дна цилиндрического корпуса 2.

Магнитная сила, созданная кольцевым магнитом, равна

F.X-|f(-f-l) н,

J n l-Lft

где Q|i - величина магнитного потока;

1,, - магнитная проницаемость ферромагнитной жидкости; 5ц - средняя площадь полюсов 6 и 7; а - угол между корпусом и полюсом.

Формула изобретения

Устройство для контроля скорости вращения вала, содержащее цилиндрический корпус с ферромагнитной жидкостью, соосно закрепленный на валу постоянный магнит и емкостной датчик уровня жидкости, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности устройстЕза, постоянный магнит выполнен в виде закрепленного на валу соосно с ни.м стакана конической формы, внутри которого расположен цилиндрический корпус, и стержня, расположенного внутри цилиндрического корпуса, при этом одним полюсом магнита является стержень, а другим полюсом - стакан.

Изобретение относится к области автоматического управления и может найти применение в регуляторах частоты вращения ротора двигателя. Цель изобретения - повышение точности устройства. Устройство содержит вал 1 с укрепленным на нем соосно цилиндрическим корпусом 2 из немагнитного электропроводного материала с изоляционным основанием. Поверхность корпуса 2 покрыта диэлектриком 3, а полость его заполнена электропроводной ферромагнитной жидкостью 4. На основании цилиндрического корпуса закреплен кольцевой с радиальной намагниченностью постоянный магнит 5 с полюсами, один из которых выполнен в виде стержня 6, проходящего внутри цилиндрического корпуса по оси вращения его, а другой полюс, охватывающий цилиндрический корпус 2, выполнен в виде стакана 7 конической формы. Электропроводная ферромагнитная жидкость 4, электропроводный цилиндрический корпус 2 с диэлектриком 3 представляют собой емкостный датчик уровня жидкости. 1 ил. сл со со ел со 4 сл