Пневматический датчик угла поворота Советский патент 1979 года по МПК G01B13/18 

(54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ДАТЧИК УГЛА ПОВОРОТА

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено для измерения угла поворота вала или рычага.

Известен пневматический датчик углового перемещения, содержащий корпус с щелевым-соплом и поворотной заслонкой и сообщенное с корпусом отсчетное устройство. Сопло выполнено в виде прямой щели, а заслонка - в виде профилированного кулачка 1.

Однако известный датчик позволяет контролировать угловое перемещение в пределах одного оборота.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является пневматический датчик угла поворота, содержащий элементы сопло-заслонка, выполненные в виде многозубого диска и расположенных в плоскости диска сопел, проходные сечения которых равны площадя торцов зубьев, регистрирующий прибор и каналы, сообщающие сопла с источником рабочего тела и регистрирующим прибором 2.

Известные пневматические датчики не имеют погрешности в изготовлении заслонки и сопел и их взаимного положения.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Эта цель достигается тем, что датчик снабжен расположенными в каналах на входе в сопла отсечными клапанами, пороги срабатывания по расходу которых составляют геометрическую прогрессию, соответствующую величинам проходных сечений, размещенных в каждом канале элементов сопло-заслонка; оси сопел смешены относительно осей соответствующих зубьев так, что при полностью закрытом сопле площадь проходного сечения каждого последующего элемента сопло-заслонка изменяется в геометрической прогрессии.

На чертеже изображена схема предлагаемого датчика.

Датчик содержит установленный на входе клапан 1 постоянного перепада давлений, сообщенный с источником рабочего тела (на чертеже не показан), регулируемые жиклеры 2, отсечные клапаны 3-7 с датчиками 8 перепада давлений, элементы сопло-заслонка, выполненные в виде сопел 9-13, расположенных в теле неподви.-.шой втулки 14, и много:зубого диска 15 с равномерно располо.жеинымн по окружности зубьями 16, счетчик 17 импульсов, преоб лзователь 18 импульсов и регистрирующий прибор, представляющий собой цифровое табло 19 и цифропечатающую машину .20. Площадь каждого зуба 16 равна проходному сечению каждого из сопел 9-13. Датчик работает следующим образом Клапан 1 поддерживает постоянное давление рабочего тела (жидкости или газа) перед жиклерами 2. Рабочее тело через жиклеры 2. поступает на входы клапанов 3-7. Состояние клапанов(открыт, закрыт зависит от взаимоположения зубьев 16 и сопел 9-13, т.е. от угла поворота диска 15, Поскольку расход через какой-либо клапан достигает расхода срабатывания, клапан закрывается, что при водит к падению давления за ним и срабатыванию соответствующего датчика 8 перепада давления, которое во принимается счетчиком импульсов 17. Возврат клапана в исходное открытое состояние происходит при снижени перепада давлений на клапане в момен перекрытия одного из сопел 9, 10, 11 12 или 13 зубом 16. Общее количество импульсов за оди оборот диска равно произведению числа клапанов на число зубьев. Сопла 9-13 распределены по окружности втулки 14 со смещениями по угл относительно зубьев диска так, что при полностью закрытом любом сопле площадь проходного сечения каждого последующего .элемента сопло-заслонка изменяется в геометрической прогрес сии. В этой геометрической прогресси также изменяются пороги срабатывания клапанов по расходу. Так отсчитывают угол поворота диска 15 с дискретностью, определяемой зависимостью .и,,350 , где m - число зубьев, п - число клапанов. Формула изобретения Пневматический датчик угла поворота, содержащий элементы сопло-заслонка, выполненные в виде многозубого диска и расположенных в его плоскости сопел, проходные сечения которых равны площадям торцов зубьев, регистрирующий прибор и каналы, сообщающие сопла с источником рабочего тела и регистрирующим прибором, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен расположенными в каналах на входе в сопла отсечными клапанами, пороги срабатывания по расходу которых составляют геометрическую прогрессию, соответствующую величинам проходных сечений, размещенных в каждом канале элементов сопло-заслонка, а оси сопел смещены относительно осей соответствующих зубьев так, что при полностью закрытом сопле площадь проходного сечения каждого последующего элемента сопло-заслонка изменяется в геометрической прогрессии. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 462069, кл. G 01 В 13/18, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР № 410245, кл. G 01 В 13/18, 1972.