Емкостный датчик угла Советский патент 1992 года по МПК G01B7/30 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения параллельности плоскостей деталей.

Известно устройство для контроля неплоскостности, содержащее основание с размещенными на нем датчиками перемещений, электрический преобразователь. Для увеличения точности оно снабжено четырьмя датчиками перемещений, щупы трех датчиков являются базовыми, расположены равномерно по окружности, диаметр которой меньше диаметра контролируемой пластины, а щуп четвертого датчика размещен в центре этой окружности, электрический преобразователь состоит из блока измерения толщины, входы которого соединены с выходами всех датчиков, блока определения базовой поверхности, входы которого соединены с соответствующими входами блока измерения толщины и выходами трех базовых датчиков, блока измерения неплоскостности, первый вход которого соединен с выходом блока определения базовой плоскости, а второй вход с выходом четвертого датчика.

Недостатками известного устройства являются сложность конструкции и невозможность измерения непараллельности деталей малых размеров, т.к. на краях измеряемой детали должны быть установлены три щупа без касания между собой.

Наиболее близким к заявляемому является датчик угла, который содержит корпус, установленный в корпусе первый электрод, выполненный в виде участка сферической поверхности, и ротор с закрепленным на нем концентрически с первым второй электрод, выполненный в виде участка сферической поверхности.

Недостатком устройства-прототипа является то, что оно не обеспечивает измерения непараллельности участков поверхности плоских деталей произвольной формы.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей емкостного датчика угла за счет обеспечения также контроля непараллельности участков поверхности плоской детали.

Поставленная цель достигается тем, что емкостной датчик угла, содержащий корпус, закрепленный в нем первый электрод, установленный с возможностью поворота ротор и закрепленный на нем второй электрод, оба электрода выполнены в виде участков сферической поверхности, отличающийся, тем, что он снабжен установленной на корпусе цилиндрической разрезной пружиной и размещенной в корпусе с возможностью

осевого перемещения подпружиненной изоляционной втулкой, ротор выполнен в виде трубчатого элемента с закрепленным на одном его конце дисковым наконечником, жестко связанным с разрезной пружиной, и размещенного внутри этого трубчатого элемента стержневого толкателя, шарнирно контактирующего концами соответственно с изоляционной втулкой и

дисковым наконечником, в электродах выполнены центральные сквозные отверстия, первый электрод закреплен на изоляционной втулке, а второй электрод закреплен на обращенном к первому электроду конце

трубчатого элемента ротора.

На чертеже представлен емкостной датчик угла.

Устройство содержит дисковый наконечник 1 с закрепленным на нем ротором в.

виде трубчатого элемента 2 и разрезной установочной пружиной 3, стержневой толкатель 4, емкостной датчик угла, состоящий из 2-х обкладок в виде участка сферы 6,8 и электроизоляционной втулки 7. Втулка 7

подпружинена и установлена с возможностью перемещения вдоль оси прибора. Корпус прибора 10 крепится на кронштейне 12. Толкатель 4 шарнирно оперт в гнезде 13 дискового наконечника и в гнездо 14 втулки.

Обкладки 6 и 8 представляют собой электроды воздушного конденсатора, а втулка 7 выполняет роль изолятора. Обкладки 6 и 8 имеют центральные сквозные отверстия. Контролируемая заготовка 16 устанавливается на столе 15.

Устройство работает следующим образом. Измеряемая заготовка 16 подводится под дисковый наконечник 1 и приводится в соприкосновение с ним путем подъема стола 15. При этом обкладки 6,8 емкостного датчика угла перемещаются вдоль оси симметрии прибора вверх таким образом, что зазор между ними остается постоянным. Это достигается за счет того, что верхняя из

них 8, приводится в движение стержневым толкателем, шарнирно связанным со втулкой 7 и дисковым наконечником 1, а нижняя 6 приводится в движение трубчатым элементом ротора, жестко связанным с дисковым наконечником. Кроме того, нижняя обкладка поворачивается относительно первоначального положения на угол, равный измеряемому, т.к. разрезная пружина 3 обеспечивает поджатие наконечника к поверхности измеряемой грани заготовки. Обкладки 6,8 датчика оказываются сдвинутыми друг относительно друга на угол, равный измеряемому, а зазор между ними остается постоянным независимо от толщины измеряемой заготовки и степени поджатия.

Таким образом, описанное устройство в отличие от прототипа позволяет осуществить контроль относительно углового положения участков поверхности плоских заготовок различной толщины.

Формула изобретения Емкостной датчик угла, содержащий корпус, закрепленный в нем первый электрод, установленный с возможностью поворота ротор и закрепленный на нем второй электрод, оба электрода выполнены в виде участков сферической поверхности, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения также контроля непараллельности участков поверхности плоской детали, он снабжен установленной на корпусе

и

10

15

цилиндрической разрезной пружиной и размещенной в корпусе с возможностью осевого перемещения подпружиненной изоляционной втулкой, ротор выполнен в виде трубчатого элемента с закрепленным на одном его конце дисковым наконечником, жестко связанным с разрезной пружиной, и размещенной внутри этого трубчатого элемента стержневого толкателя, шарнирно контактирующего концами соответственно с изоляционной втулкой и дисковым наконечником, в электродах выполнены центральные сквозные отверстия, первый электрод закреплен на изоляционной втулке, а второй электрод закреплен на обращенном к первому электроду конце трубчатого элемента ротора.

Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью расширение функциональных возможностей емкостного датчика угла за счет обеспечения контроля непараллельности участков поверхности плоской детали. Дисковый наконечник 1 датчика связан с корпусом 10 с помощью разрезной установленной пружины 3. На наконечнике 1 закреплен ротор, выполненный в виде трубчатого элемента 2, на другом конце которого размещена обкладка 6 емкостного датчика угла, другая обкладка 8 которого размещена на подпружиненной втулке 7, установленной с возможностью скользящего перемещения во внутренней полости корпуса 10. Между втулкой 7 и наконечником 1 установлен стержневой толкатель 4, обеспечивающий постоянство величины воздушного зазора между обкладками 6 и 8, выполненными в виде участков сферы со сквозными центральными отверстиями. При измерениях корпус 10 крепится на кронштейне 12 перпендикулярно к поверхности стола 15, на котором размещают контролируемые детали 16. При расположении детали 16 непосредственно под наконечником 1 стол 15 поднимается, и деталь 16 входит в контакт с наконечником 1, который за счет разрезной пружины 3 самоустанавливается на ней. В том случае, когда поверхности детали непараллельны, ротор 2 отклоняется от исходного положения, что приводит к относительному смещению обкладок 6 и 8 одна относительно к другой, регистрируемому соответствующей схемой. 1 ил. сл С XI о 00 ю N о