ЧАСТОТНЫЙ ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕНИЯ Советский патент 1970 года по МПК G01D5/20 

В области измерений неэлектрических величин электрическими методами известны частотные датчики перемещения, содержащие герметизирукэщую трубку с сильфоном, соединяющую два фланца, чувствительный элемент и систему возбуждения и измерения частоты собственных колебаний чувствительного элемента.

Предложенный датчик отличается от известных тем, что его чувствительный элемент выполнен в виде ферромагнитного стержня, нрикренленного одним концом к одному из фланцев и проходящего из зазора через центр втулки, закрепленной в герметизирующей трубке, которая жестко связана со вторым фланцем датчика и обеспечивает перемещение стержня при работе датчика только в продольном направлении.

Это позволяет увеличить стабильность и точность измерений.

На чертеже изображена принципиальная схема датчика.

Датчик состоит из двух фланцев /, расстояние между которыми является базой прибора. Фланцы соединены между собой трубкой с сильфоном 2, обеспечивающей мягкое соединение фланцев и герметизацию чувствительного элемента (стержня) 3. Сильфон закрыт защитным кожухом 4. В качестве чувствительного

элемента используют стальной стержень, жестко закрепленный одним концом в центре фланца и проходящий через отверстие втулки 5, вмонтированной в трубку. Втулка 5 обеспечивает перемещение стержня только в продольном направлении при измерении перемещения и не дает возможности отклоняться ему при вибрации от своей оси. Для консольно закрепленного стержня втулка является промежуточной щарнирной опорой, делящей стержень на два плеча / и С.

В трубку вмонтирована катущка 6 со стальным сердечником 7 и магнитопроводом 8, которая периодически возбуждает собственные колебания стержня, а затем преобразует эти колебания в частотный электрический сигнал. Катущка 6 подключается поочередно к выходу датчика импульсов и ко входу усилителя частотомера. От импульса тока, проходящего через катущку 6, возникает поле, намагничивающее сердечник 7. Стержень 3 притягивается к сердечнику 7. С исчезновением импульса стерл ень стремится занять исходное положение. При этом в нем возникают собственные колебания с затухающей амплитудой. Колеблясь, стержень изменяет воздущный зазор, а значит и сопротивление магнитной цепи, вследствие чего меняется магнитный поток. В реМоиндукцИИ с частотой, равной собственной частоте колебания стержня.. Частота собственных колебаний стерлшя зависит от соотношения длин его плеч. Изменение этого соотношения 1.| исходит при деформации бетонного массив ;, куда заложен прибор.

Перед закладкой в сооружение датчик тарируется. Исходное положение датчика сохраняется во время бетонирования при помош,и точечной пайки, соединяюш,вй обе заш,итные трубки между собой. В момент начала схватывания бетона мягкое олово точечной пайки срезается под действием внешних сил.

Сцепление датчика с бетоном осуществляется с помошью фланцев. Для предотвращения адгезии защитный кожух покрывают краской, лакотканью или битумом.

Предмси изобретения

Частотный датчик перемещения, содержащий герметизирующую трубку с сильфоном, соединяющую два фланца, чувствительный элемент и систему возбуждения и измерения частоты собственных колебаний чувствительного элемента, отличающийся тем, что, с целью увеличения стабильности и точности измерений, в нем чувствительный элемент выполнен в виде ферромагнитного стерлсня, прикрепленного одним концом к бдному из фланцев и проходящего без зазора через центр втулки, закрепленной в герметизирующей трубке, которая жестко связана со вторым фланцем датчика и обеспечивает перемещение стержня при работе датчика в продольном направлении.