Датчик положения кромки материала Советский патент 1979 года по МПК G01B13/02 

1

Изобретение относится к области измерительной иехники и .может быть использовано для измерения положения кромки движущихся и неподвижных полосовых и рулонных материалов, например, при производстве резинотехнических изделий.

Известны датчики для измерения положения кромки, содержащие осесимметричное сопло управления, входной дроссель, измерительное сопло и гибкую мембрану, в которых при перекрытии струи управления кромкой материала изменяется деформация .мембраны, что ведет к изменению давления на выходе датчика 1.

Недостатком известных датчиков является то, что диапазон из.мерения ограничивается размерами сечения осесимметричной струи управления в плоскости перемещения материала, а статическая характеристика отличается значительной нелинейностью, т. е. датчики работают в дискретном режиме.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является датчик положения кромки материала, содержащий корпус, упругую лопсольно укрепленную в корпусе осесимметричную пластину и расположенные по разные стороны от пластины измерительное сопло и управляющее ще,1евое сопло, вытянутое вдоль оси пластины 2.

Шелевое сопло управления формирует плоскую воздущную струю. При перекрытии ее кромкой материала меняется деформация упругой пластины, что приводит к изменению зазора между пластиной и измерительным соплом и изменению давления на выходе датчика. Известные датчики имеют незначительный диапазон измерения и невысокую точность из-за нелинейности статической характеристики.

Цель изобретения - расщирение диапазона и повышение точности измерен 1я.

Указанная цель достигается за счет того, что датчик снабжен вторы.м управляющим соплом, идентичным первому, управляющие сопла расположены сим.метрично относительно оси пластины, а пластина выполнена в форме трапеции.

На фиг. 1 схематически изображен датчик; на фиг. 2 - расположение сопл управления; на фиг. 3 -: форма пластины в зоне воздействия струи управления. Датчик содержит корпус 1 в виде скобы, входной дроссель 2, измерительное сопло 3, упруго консольно укрепленную в корпусе осесимметричную пластину 4, управляющие щелевые сопла 5 и 6, вытянутые вдоль оси пластины и расположенные симметрично относительно нее. В корпусе 1 выполнен канал 7, предназначенный для отвода выходного давления. Пластине 4 в зоне воздействия струй управления придана форма трапеции. Датчик работает следующим образом. Воздух вытекает через сопла 5 и 6 двумя параллельными струями. Расстояние между соплами 5 и 6 подобрано так, чтобы в плоскости размещения пластины 4 результирующий воздушный поток имел примерно равные скорости во всех точках поверхности трапецеидального участка пластин 4. При отсутствии контролируемого материала 8 внутри корпуса поток управления деформирует пластину 4 таким образом, что зазор между пластиной 4 и измерительным соплом 3 минимален. Воздух через измерительное сопло 3 практически не стравливается в атмосферу и поэтому выходное давление в канале 7 максимально. При смещении кромки материала 8 влево поток управления постепенно перекрывается и оказывает силовое воздействие на меньщий участок пластины 4. Зазор между пластиной 4 и изметрительным соплом 3 увеличивается, воздух через сопло 3 стравливается в атмосферу, и выходное давление в канале 7 уменьшается. При смещении кромки материала 8 в обратном направлении выходное давление увеличивается. По мере перекрытия потока управления кромкой материала 8 изменяется длина участка воздействия равномерно распределенной нагрузки на упругую консольно закрепленную пластину. Благодаря тому, что пластина в зоне воздействия струй управления имеет трапецеидальный профиль, ее смещение относительно измерительного сопла 3 происходит по линейному закону. Входной дроссель 2 с измерительным соплом 3 и пластиной 4 образуют преобразователь типа «сопло заслонка, имеющий линейный участок статической характеристики, поэтому выходное давление датчика в канале 7 изменяется также по линейно.му закону. Формула изобретения Датчик положения кромки материала, содержащий корпус, упругую консольно укрепленную в корпусе осесимметричную пластину и расположенные по разные стороны от пластины измерительное сопло и управляющее щелевое сопло, вытянутое вдоль оси пластины, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона и повышения точности измерения, он снабжен вторым управляющим соплом, идентичным первому, управляющие сопла расположены симметрично относительно оси пластины, а пластина выполнена в форме трапеции в зоне воздействия на нее струй. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Великобритании № 1324869, кл. G 01 В 13/00, F 15 С 3/04, 1970. 2.Патент США № 3159170, кл. 137-82, 1964 (прототип).

/

/

/

/ /