Датчик угловой скорости Советский патент 1975 года по МПК G01P3/26 G05D13/42 

I

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в различных пневматических и гидравлических устройствах автоматики.

Известны датчики угловой скорости, содержащие чувствительные элементы, выполненные в виде механических элементов, укрепленных на контролируемом валу, развивающих механическое усилие при вращении, и гидро (пневмо)-механический нреобразователь, преобразующий это усилие в давление жидкости или газа и выполненный в виде манометрического элемента, полость которого через постоянный дроссель подключена к источнику высокого давления, а через переменный дроссель - к источнику низкого давления.

Недостатком существующих датчиков является то, что структурно они выполнены разобщенными элементами, преобразователи и.меют скользящие элементы, что снижает выходное давление и надежность датчика.

Для расщирения диаиазона измерения и повышения надежности в предлагаемом датчике преобразователь выполнен в виде иескольких трубчатых мембран, соединенных между собой рабочими и нерабочими концами соответственно, образующими симметричную относительно оси, проходящей через точку соединения концов, пространственную фигуру с закрепленной и свободной стенками, ось симметрии которой совпадает с осью вращения вала, причем переменный дроссель размещен на подвижной стенке.

На чертеже представлен общий вид описываемого датчика.

В корпусе 1 размещен гидро (пневмо)-механический преобразователь 2, выполненный из нескольких трубчатых мембран 3 так, что неподвижная стенка преобразователя 4 образована соединенными между собой нерабочими концами 5, а подвижная стенка 6 - соединенными между собой рабочими концами 7 мембраны 3. Мембраны образуют пространственную фигуру, симметричную относительно оси вращения.

Нреобразователь 2 жестко смонтирован на нриводном валу 8 своей неподвижной стенкой 4 так, что ось его симметрии совпадает с осью вращения вала О-Oil а центробежные грузики 9 размещены на мембранах преобразователя и нриводятся ими во вращение.

Внутренние полости мембраны объединены в местах скрепления рабочих и нерабочих концов в одну общую камеру А, соединенную с полостью высокого давления Б через жиклер 10, а с полостью жидкого давления - через отверстие, выполненное в виде сопла 11, размещенного в замке 12, скрепляющем рабочие концы мембран, и перекрываемое торцами 13 неподвижной стенки преобразователя 4 при

движении неподвижной стенки fi. Выходной сигнал поступает через канал 14 к устройству сразнения 15.

Датчик работает следующим образом. Центробежные грузики 9, размещенные на трубчатых мембранах 3, развивают механическое усилие ири их совместном с валом 8 вращении и воздействуют на нодвижную стенку 6.

При этом сопло 11, переместивщись вместе с замком 12 и подвижной стенкой 6, начнет перекрываться торцом 13 неподвижной стенки 4. Давление в камере А повысится, и усилие, развитое трубчатыми мембранами 3, воздействует на подвижную стенку 6 с силой, компенсирующей силу грузиков 9. Выходной сигнал в виде давления по каналу 14 поступает к устройству сравнения 15.

Коррекция выходных характеристик преобразователя осуществляется за счет подачи в одну или несколько мембран, изолированных от общей полости, корректирующего давления по вращающемуся каналу аналогично подаче давления в преобразователь.

Для температурной коррекции полуось выполняется в виде замкнутого узла с наполнителем. За счет изменения объема наполнителя при изменении температуры перемещается неподвижная стенка 13, что соответствует введению температурной коррекции в преобразователь.

Формула изобретения

Датчик угловой скорости, содержащий корпус, чувствительные элементы, развивающие механическое усилие при их вращении, и преобразователь силы в давление, выполненный в виде манометрического элемента, полость которого через постоянный дроссель подключена к источнику высокого давления и через переменный дроссель - к источнику низкого давления, отличающийся тем, что, с целью расщирения диапазона измерения и п6выщения надежности, преобразователь датчика выполнен в виде нескольких трубчатых мембран, образующих пространственную фигуру с закрепленной и свободной стенками, ось симметрии которой совпадает с осью вращения вала, причем переменный дроссель размещен на подвижной стенке.