Емкостный измеритель расстояния до токопроводящей поверхности Советский патент 1993 года по МПК G01B7/14 

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано для измерения больших перемещений между двумя токопроводящи- ми поверхностями как при их взаимном перемещении, так и при перемещении одной из них, например, при изменении высоты слоя шихты на агломерационной ленте в черной металлургии.

Цель изобретения - повышение точности и помехоустойчивости измерителя расстояния.

На чертеже представлено схематично конструктивное выполнение емкостного измерителя расстояния до токопроводящей поверхности.

Емкостной измеритель расстояния содержит трансформаторный измерительный

мост 1 с двумя индуктивно-связанными плечами 2 и 3, к входной диагонали которого подключен источник 1 питания переменного тока, а к выходной диагонали - регистратор 5. В два других плеча моста включен трехэлектродный емкостной датчик, один электрод 5 которого является экранирующим и жестко соединен с помощью изолятора 6 с рабочим электродом 7 емкостного датчика, установленным над контролируемой заземленной токопроводящей поверхностью 8. расстояние до которой должно быть измерено. Этот электрод 7 образует с поверхностью 8 измерительный конденсатор 9 переменной емкости, а электроды 5 и 7 образуют конденсатор постоянной емкости. Имеется также заземленный экран 10, который охватывает конденсатор постоян00

о

v|

ел

ной емкости и может состоять из нескольких отделенных один от другого воздушными зазорами коробчатых электродов (на чертеже показан только один), что позволяет повышать, эффективность экранировки. В этом случае заземляют самый верхний электрод. На рабочем электроде 7 также могут быть выполнены ребра жесткости. Конфигурация электродов может быть различной: круг, квадрат, прямоугольник и т.д. Параллельно конденсатору 9 переменной емкости может быть включен подстроечный конденсатор 11.

Измеритель расстояния работает.следу- ющим образом. В исходном положении, когда между электродом 7 и поверхностью 8 объекта максимальное расстояние, соответствующее диапазону измерения, индуктивно-емкостный мост балансируют подстроечным конденсатором 11 так, что регистратор 5 показывает ноль.

При приближении поверхности 8 объекта к рабочему электроду 7 датчика мост раз- балэнсируется и сигнал на выходе регистратора увеличивается пропорционально изменению расстояния от рабочего электрода до контролируемой поверхности.

Формула изобретения

1. Емкостный измеритель расстояния до токопроводящей поверхности, содержащий трансформаторный измерительный мост с

двумя индуктивно связанными плечами, включенный в два других плеча трехэлект- родный емкостный датчик, один из электродов которого предназначен для кинематической связи с контролируемой заземленной токопроводящей поверхностью,

подключенный к одной диагонали моста ис. точник питания переменного тока и подключенный к его другой диагонали блок

обработки сигналов, отличающийся

тем, что, с целью повышения точности, второй электрод датчика, подключенный к источнику питания, установлен так, что одна его поверхность образует с заземленным электродом измерительный конденсатор

переменной емкости, а другая его поверхность образует с третьим электродом датчика конденсатор постоянной емкости.

2. Измеритель поп. 1,отличающий- с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, он снабжен заземленным экраном, охватывающим конденсатор постоянной емкости и состоящим из нескольких отделенных один от другого воздушными зазорами коробчатых эяектродов.

Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью повышение точности емкостного измерителя расстояния до токопроводящей поверхности, который содержит трехэлектр.одный емкостный датчик, включенный в два смежных плеча трансформаторного измерительного моста с двумя другими индуктивно-связанными его плечами. Высокопотенциаль ый плоский электрод датчика, подключенный к источнику питания переменного тока, установлен так. что его поверхность, обращенная к заземленной контролируемой поверхности, образует с нею измерительный конденсатор переменной емкости, а его противоположная поверхность образует с другим электродом датчика конденсатор постоянной ёмкости. Для повышения помехоустойчивости измерителя его конденсатор постоянной емкости может быть помещен в многослойный заземленный экран. 1 з.п. ф- лы, 1 ил. ел С