Преобразователь линейных перемещений Советский патент 1981 года по МПК G01B7/00 

1

Изобретение относится к контрольно измерительной технике и может быть использовано, в частности, для автоматического дистанционного контроля за перемещениями промышленных объектов, установленных, например, в необслуживаемых помещениях в условиях повыиенных температур, влажности вибрации и т.д.

Известны датчики линейных переме иий, например потенциометрического типа, содержащие рейку с желобом, фрикционный ролик, контактирукхций с рейкой, пневмоцилиндр, поджимающий ролик к рейке, и линейный (или круговой) потенциометр, преобразующий перемещение оЗъекта в электрический сигнал fl.

Однако эти датчики конструктивно сложны из-за нгшичия большого количества кинематических пар и имеет низкую надежность из-за нгшичия скользящего электрического контакта

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является преобразователь линейных перемещений , содержащий подвижный измерительный шток с подпружиненным наконечником, взаимЬдействушций со штоком чувствительный элемент и блок

регистрации, присоединенный к выходу чувствительного элемента 2.

Однако в таком преобразователе при работе его в тяжелых эксплуатационтлх условиях возможно заклинивание подвижного измерительного штока и регистрация в результате этого выходного сигнгша преобразователя, не соответствующего истинному поло0жению в пространстве контролируемого Объекта.

Цель изобретения - повыиение достоверности информации. 5 Эта цель достигается тем, что преобразователь снабжен блоком контроля наличия контакта подпружиненного наконечника измерительного штока с контролируемой поверхностью, 0 выполненным в виде постоянного магнита, закрепленного на внутренней поверхности наконечника, и хотя бы ОДНО1ЧЗ геркона, закрепленного на штоке и включенного между чувствительным элементом и блоком регистрации.

На фиг.1 схематически изображена конструкция преобразователя; на / фнг.2 - его электрическая схема 0 включения.

Преобразователь содержит подвижный измеритедьйый шток J и подпружиненный относительно него с помощью пружины 2 наконечник 3, который в рабочем положении контактирует с контролируемой поверхностью 4. Измерительное усилие преобразователя создается пружиной 5, расположенной с противоположного относительно пружины 2 торца измерительного штодса. Эта пружина упирается в корпус б преобразователя. Шток перемещается в подшипниках 7 скольжения. Чувствительный элемент 8 преобразователя, взаимодействующий с измерительным штоком 1 посредством профилированной площади 9, размещен в том же корпусе и служит для получения электрическог сигнала, представляющего в аналоговой или цифровой форме величину перемещения измерительного штока, следящего за положением контролируемой поверхности. Внутри корпуса преобразвателя размещен блок 10 контроля наличия контакта подпружиненного наконечника 3 измерительного штока 1 с контролируемой поверхностью 4, выполненный, например в виде постоянного магнита 11 и хотя бы одного геркона 12 (число герконов может быть и больше, как например показано на-фиг.2, гле изображена четверка герконов 12, включенных последовательно-параллельно для обеспечения более высокой надежности их срабатывания в тяжелых условиях эксплуатации). Контакты герконов включены между чувствительным элементом 8 преобразователя и блоком регистрации (не показан) .

Преобразователь работает следующим образом.

При перемещении контролируемой поверхности 4 измерительный шток 1 наконечником 3 следит за ее положением, перемещаясь под воздействием пружины 5, жесткость которой превышет жесткость пружины 2. Благодаря ,этому в рабочем положении преобразователя пружина 2 оказывается сжатой. При этом постоянный магнит 11 оказывается в зоне действия герконов 12, контакты которых размыкаютс отсоединяя чувствительный элемент 8 преобразователя от блока регистраци

Погрешность измерения, вызванная ходом подпружиненного наконечника, приводящим к отключению геркона,не превышает в этом случае 1-1,5 мм для существующих типов герконов,что на два порядка меньше диапазона измеряемых рабочих перемещений, причем эта погрешность может быть, в случае необходимости/ значительно уменьшена путем применения известных средст снижения гистерезиса срабатывания геконов.

Таким образом, точность преобразователя, снабженного указанным блоком контроля наличия контакта, будет достаточно высокой и одновременно предотвращается регистрация ложных сигналов преобразователя перемещений, т.е. повышается достоверность полученной информации о положении контролируемого объекта. Это важно с точки зрения снижения вероятности возникновения аварийных ситуаций на промыпенных объектах важного назначения, например на объектах промышленной энергетики при контроле температурных Перемещений трубопроводов. Формула изобретения Преобразователь линейных перемещений, содержащий подвижный измерительный шток с подпружиненным наконечником, взаимодействукиций со штоком чувствительный элемент и блок регистрации, отличающийс я тем, что, с целью повьвиения досоверности информации, он снабжен блоком контроля наличия контакта подпружиненного наконечника измерительного штока с контролируемой поверхнностью, выполненным в виде постоянного магнита, закрепленного на внутренней поверхности наконечника, и хотя бы одного геркона, закрепленного на штоке и включенного между чувствительным элементом и блоком регистрации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Литвак В. И. Автоматическая аварийная защита в системах управления. М., Энергия, 1973, с.145-147

2.Агейкин Д. И. и др. Датчики контроля и регулирования. М., Машиностроение, 1965, с. 109-111 (прототип).