Радиоэлектронный блок, преимущественнодля изМЕРЕНия пАРАМЕТРОВ ВРАщАющиХСяОб'ЕКТОВ Советский патент 1981 года по МПК H05K5/00 G01K13/08 

(54) РАДИОЭЛЕКТРОННЫЙ БЛОК, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВРАЩАЮЩИХСЯ

ОБЪЕКТОВ

I

Изобретение относится к радиоэлектронике, преимущественно к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения различных параметров вращающихся объектов, и может быть применено для измерения температур, деформаций, напряжений и других параметров в биоцентрифугах, гидромоторах, турбонасосных агрегатах и тому подобных быстровращающихся (более десяти тысяч оборотов в минуту) устройствах с передачей информации с вращающегося объекта на неподвижную измерительную аппаратуру бесконтактным методом.

Известен радиоэлектронный блок, преимущественно . для измерения параметров вращающихся объектов, содержащий корпус, внутри которого, размещены печатная плата и радиоэлементы 1.

Однако .известный радиоэлектронный блок имеет недостатки, заключающиеся в том, что при высоких скоростях вращения вращающихся объектов накладываются жесткие ограничения на габариты блока, уменьщают количества деталей блока, что приводит к потере универсальности и к ухудщению его эксплуатационных характеристик.

Известен также радиоэлектронный блок, преимущественно для измерения параметров вращающихся объектов, содержащий печатную плату с радиоэлементами и размещеннмй на ней полый корпус, выполненный из двух частей и заполненный эпоксидным компаундом 2.

Однако известный радиоэлектронный блок не обладает достаточной прочностью конструкции и эксплуатационной надежностью при высоких скоростях вращения.

Цель изобретения -.повыщение надежности конструкции в условиях воздействия центробежных сил за счет перераспределения нагрузок в элементах блока.

Указанная цель достигается тем, что в

s радиоэлектронном блоке, преимущественно для измерения параметров вращающихся объектов, содержащем печатную плату с радиоэлементами и размещенный на ней полый корпус, выполненный из двух частей и заполненный эпоксидным компаундом-, час0ти полого корпуса установлены на противоположных сторонах печатной платы в ее центре и соединены между собой.

Одна из чаетей полого корпуса снабжена центральным выступом, свободный конец которого размещен в полости другой части полого корпуса. Кроме того, блок снабжен дополнительной печатной платой, одна из частей полого корпуса выполнена в виде втулки, причем дополнительная печатная плата закреплена на внутренней поверхности втулки со стороны ее свободного конца параллельно основной печатной плате.

На фиг. 1 показан радиоэлектронный блок, преимущественно для измерения параметров вращающихся объектов, разрез; на фиг. 2 - то же, другой вариант исполнения; на фиг. 3 - то же,вариант крепления на вращающемся объекте.

Радиоэлектронный блок, преимущественно для измерения параметров вращающихся объектов содержит печатную плату 1, выполненную в виде диска, полый корпус, выполненный из двух частей 2 и 3, установленный на противоположных сторонах печатной платы 1 в ее центре и соединенных между собой с помощью выступов 4, расположенных на торцовой стороне части 3 полого корпуса, которая выполнена в виде втулки. Выступы 4 расположены в отверстиях 5, выполненных в печатной плате 1 и контактируют с внутренней поверхностью части 2 полого корпуса с помощью эпоксидного компаунда 6, которым заполнены части 2 и 3 полого корпуса, радиоэлементы 7, установленные на печатной плате 1 и радиоэлементы 8. Часть 3 полого корпуса снабжена центральным выступом 9, который свободным концом расположен в полости части 2 полого корпуса и проходит через центральное отверстие 10 печатной платы 1 и закреплен эпоксидным компаундом 6. Блок снабжен дополнительной печатной платой 11, выполняющей функцию крышки, которая закреплена на внутренней поверхности части 2 полого корпуса параллельно основной печатной плате 1. На дополнительной печатной плате 11 размещен диод 12. Печатная плата 1 установлена на оси 13 вращающегося объекта с помощью винтов 14 или с помощью дополнительных переходников 15.

Радиоэлектронный блок работает следующим образом.

Соосность установки частей 2 и 3 полого корпуса обеспечивается контактированием их по цилиндрическим поверхностям или, технологически при сборке блока, при этом боковые поверхности выступов и контактируют с той частью поверхности стенок отверстий 5 в печатной плате 1, геометрические оси которых совпадают с геометрической осью печатной платы 1.

В другом варианте исполнения блока часть 3 полого корпуса снабжена центральным выступом 9, который центрируя печатную плату 1 через ее центральное отверстие 10 введен в полость части 2 полого корпуса

и закреплен своим свободным концом эпоксидным компаундом 6.

Радиоэлемент 8, например катущка индуктивности центрируется за счет контактирования ее внещней поверхности с внутренней поверхностью части 2 полого корпуса. Собранный блок устанавливается по оси 13 вращающегося объекта и закрепляется, например, с помощью винтов 14 или с помощью переходников.

Печатная плата 1 разгружается от растягивающих напряжений нормальных к ее поверхности и от касательных напряжений в месте соединения ее с установленным на ней корпусом и объемом заполимеризованного компаунда б, в котором размещены элементы 7 и 8 и диод 12.

Напряжения, возникающие при вращении в элементах блока от действия неизбежных его небалансных масс, от неизбежной некоторой несоосности блока и вращающегося объекта, а также от дополнительных

инерционных сил, возникающих при колебаниях вращающегося объекта в моменты прохождения критических скоростей вращения, сосредоточены, главным образом, в элементах соединения частей 2 и 3 полого корпуса между собой, а не с поверхностью печатной

платы 1, на которой находятся печатные проводники, покрытые припоем (не показаны). Кроме того, при закреплении блока на вращающемся объекте за печатную плату 1, которая в данном случае будет является

основанием блока, высота центра масс у каждой из размещенных на ней с обеих сторон чг1стей 2 и 3 полого корпуса становится меньще, чем при одностороннем закреплении на печатной плате того же суммарного объема и, следовательно, величина изгибающих моментов, действующих во вращении при наличии статического небаланса или при колебаниях, существенно уменьщится.

Прочность блока к действию центробежных сил достигается за счет выполнения разделяющей полый корпус печатной платы

1 в виде, преимущественно, диска (например из стеклопластика) и за счет выполнения полого корпуса, охватывающего радиоэлектронные элементы, в том числе катущку 8 индуктивности, в виде высоко-прочной оболочки, намотанной из высокопрочного волокна, например стеклонити со связующим.

Кроме того, наличие тонкостенной высокопрочной оболочки, непосредственно контактирующей с наружной поверхностью катущки 8 индуктивности, позволяет отказаться от упрочняющего катущку 8 индуктивности внутреннего каркаса ц рационально использовать освободивщийся за счет этого объем вблизи оси 13 вращения для размещения радиоэлектронных элементов 7 и 8, которые при этом могут быть расположены, преимущественно, вдоль внутренней образующей оболочки и смонтированы или на нечатной плате, или с использованием дополнительных печатных плат 11, размещенных внутри полого корпуса. Такая компоновка элементов блока, используя технологические преимущества печатного монтажа, обеспечивает максимальную его плотность. Кроме того, простота и технологичность конструкции блока, его высокая прочность и надежность, а также возможность унификации принципиальных схем устройств и элементов крепления блока на вращающемся объекте позволяет значительно расширить функциональные возможности блока. Формула изобретения 1. Радиоэлектронный блок, преимущественно для измерения параметров вращающихся объектов, содержащий печатную плату с радиоэлементами и размещенный на ней полый корпус, выполненный из двух частей и заполненный эпоксидным компаундом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности конструкции в условиях воздействия центробежных сил за счет перераспределения нагрузок в элементах блока, части полого корпуса установлены на противоположных сторонах печатной платы в ее центре и соединены между собой, 2.Блок по п. 1, отличающийся тем, что одна из частей палого корпуса снабжена центральным выступом, свободный конец которого размещен в полости другой части полого корпуса. 3.Блок по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен дополнительной печатной платой, одна из частей полого корпуса выполнена в виде втулки, причем дополнительная печатная плата закреплена на внутренней поверхности втулки со стороны ее свободного конца параллельно печатной плате. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Самбурский А. И., Новик В. К. Бесконтактные измерения параметров вращающихся объектов. М., «Машиностроение, 1976, с. 73, рис. 21. 2.Авторское свидетельство СССР № 591723, кл. G 01 К 13/08, 1977 (прототип).