Трансформаторный преобразователь линейных перемещений Советский патент 1980 года по МПК G01B7/00 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных перемещений подвижных элементов машин и станков. Известны трансформаторные преобразователи линейных перемещений, содержащие зубчатую ферромагнитную шкалу и установленную с возможностью перемещения вдоль нее измерительную головку с магнитопроводами, обмотками возбуждения и считьтания 1. Однако известные преобразователи не обеспечивают необходимой точности измерений. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является трансформаторный преобразователь линейных перемещений, содержащий ферромагнитную щкалу с зубчатой рейкой и взаимодействующую с ней измерительную головку с зубчатым магнитопроводом 2. Недостатком преобразователя является недостаточная точность измерения из-за раздельного крепления головки и шкалы, что требует тщательной установки шкалы с целью обеспечения постоянного зазора между чувствительной поверхностью головки и зубьями шкалы на всей длине контролируемого перемещения. Установочные поверхности у шкалы и головки Должны быть изготовлены с высокой степенью точности по взаимному расположению друг к другу. Контролируемые элементы станка должны перемешаться строго параллельно друг другу без поперечных колебаний, которые практически не удается избежать на высоких скоростях перемещений. Целью изобретения является повышение точности измерения. Это достигается тем, что преобразователь снабжен подшипником скольжения, корпус которого выполнен с шарнирной опорой для соединения с неподвижной частью станка и жестко соединен с измерительной головкой, вкладыш подшипника представляет собой полый цилиндр со сквозной прорезью вдоль образующей, ферромагнитная шкала вьшолнена в виде вала, установленного Во вкладыше с возможностью перемещения вдоль его оси, а зубчатая рейка закреплена по образующей вала и взаимодействует с прорезью вкладыша. На фиг. 1 изображен преооразователь; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. Преобразователь содержит измерительную го ловку 1 с магнитопроводом 2, обмотками 3, 4 возбуждения и считьтания, зубчатую рейку 5, ферромагнитную шкапу 6, шарнирную опору 7, подшипник скольжения с вкладышем 8 и корпусом 9. Шкала 6 своими концами с помощью Кронштейнов 10 закреплена к подвижному элементу машины. Измерительная головка 1 установлена на корпусе 9 подшипника, который через шарнирную опору 7 закретшен к неподвижному элементу машины. Корпус 9 и вкладыш 8 образуют подшипник скольжения, кмеюшлй прорезь 11 для прохода зубьев рейки. Подшипник скольжения служит направляющей для измерительной головки при ее перем:ещенин по шкале, обеспечивая постоянньш зазор межд полюсами магнитопроводов и зубьями рейки и препятствует проворачиванию измерительной головки На шкале за счет упора зубьев рейки в стенки прорези. Преобразователь работает следуюшим образом. При относительном перемещении подвижных частей машины происходит движение шюшы 6 в подшипнике скольжения. Зубья рейки 5, про ходя в прорези подшипника мимо полюсов магнитопровода 2, изменяют состояние магнитной цепи, что приводит к модуля11ии; выходных напряжений в обмотках содтывания. Глубина модуляции, а следовательно, и изменение выходного напряжения, зависит ,к тому же от зазора между зубьями шкалы и полюсами магнитопровода, Подишпник скольжения поддерживает в необходимых пределах зазор между зубьями рейкк 5 и полюсами магнитопровода 2, т.е. является направляющей для измерительной головки 1. Движение подвижных частей машины особенно на высоких скоростях происходит с вибрациями (колеба1ШяКя1) в поперечном направлении рабочему движению, превышаюших по амплитуде в несколько раз допустимые значения зазора в по.дшипнике скольжения. Чтобы скомпенсировать поперечные колебания подвижных органов машины и не разрушить подшипник скольже1шя, использована шарнирная опора 7, позволяющая выбирать поперечные колебания. Шарнирная опора 7 не позволяет измерительной го;ювке 1 совершать продольные перемещения: вдоль хшсалы 6, чтобы не бьшо искажения зыходаого напряжения. Использование преобразователя позволит произЕодать измерение На высоких скоростях перемещения частей ма.ишг и обеспечить монтаж преобразователя на исследуемой мау-шне. Формула из ч, сретения Трансформаторный преобразователь линейных перемеще5шй, содержащий ферро.магш- тную шкалу с зубчатой рейкой к взаимодействующую с ней измерительную головку с зубчатым магйитопртЕодом, о.т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целья) повышения точности я змерения, он снабжен подшипником скольжения, корпус которого вьшопнек с щирнирной опорой для соединения с неподвижной частью стайка и жестко Соедингн с измерительной головкой, вкладыш по.цшипняка представляет собой полый цилиндр со сквозной прорезью вдоль образующей, ферромагнитная шкала выполнена в виде вала,, установленного во вютадыше с возможностью перемещения вдоль его оси, а зубчатая рейказакреплена по образующей вала и взаимодействует с вкладыша. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.ABiopcKoe свидетельство СССР № 352337, кл. G 08 С 9/04, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР № 446892, кл. G 08 С 9/04, 1973 (прототип).