Датчик контроля износа Советский патент 1981 года по МПК G01N3/56 

(54) ДАТЧИК КС«ТРОПЯ ИЗНОСА Изобретение отяосктся к контропьноиамерительной технике а именно к уст ройствам дискретного измерения малых механических перемещений, например свяеанных с измерением износа трущихся пар. Известен датчжк контроля , содержащий оснсжание, щуп, соединенный со щупом упругий баллон с капилляром, заполненный феррожидкостью, и ааяреппен ный одной стороной на основании l. Недостатком данного датчика является низкая мощность выходного сигнала вслед ствие низкого потокосцелления с обмотками неэамкнутсхго магнитопровода в капнлляре. Это не позволяет соединять датчик с системой автоматичесгГого контроля. Цель изобретения - обеспечение автоматизации процесса . Прставленная цель достигается тем, что датчик снабжен п вичнбй и. обмотками, капилляр выпотшен в виде двух параллельно соединенных друг с другом ветвей, например, в виде, тороида. первичная и вторичная обмотки установлены на ветвях капилляра и предназначены для подсоединения соответственно к источнику питания и алйарат е контроля. На фиг. I изображен датчик контроля износа V t вариант)на фнг.2 - датчик контроля износа (II вариант). Датчик содержит вал- 1, вкладыщ 2, корпус подшипника 3, щуп 4, коробку 5, упругий баллон, ншхример сильфон 6, ферроясидкость 7, капилляр. 8 с двумя параллельными ветвями, например, в виде тороида 9, первичную (сетевую) обмотку 1О, вторичную обмотку 11, хомут 12, магнито1фовод 13 из стали. Начальный уровень феррожидкости в капилляре обозначен буквой А , а уровень срабатывания датчика - Б . Датчик по первому варианту работает следующим образом. Вращение вала 1 приводит к износу вкладыша 2 подшипника 3. При этом щуп 4, уп1фающийся в боковую поверх- ность вала, отжимается им и необратимо

деформирует коробку 5, с котсрой он жестко соединен. Коробка, в свою очередь сжимает сш1ьфон 6, вытесняя из него феррожидкость 7 в капилляр 8, Таким образом, уровень жидкости в калилляре возрастает по мере износа вкладыша подшипника. Коробка, вьшолнен-ч ная из пластичного металла (алюминий), служит для интегрирования перемещений щупа. При этом движение феррожидкости в капилляре получается постепенным, направленным в одну сторону с ослабленными пульсациями, вызванными биением вала.

При достижении критического (аварийного) износа подшипника, феррожидкость В капилляре достигает уровня Б , образуя тороидальный магнитопровод трансформатора, тороид 9, в котором первичная обмотка 10 при работе электропривода вала постоянно включена в сеть переменного тока. Незначительное до этого времени напряжение вторичной об мотки 11 в несколько раз возрастает, включая цепь аварийной сигнализации или отключая электропривод вала. Коробка с сильфоном и щупом размещена непосредственно на корпусе подшипника и закреплена хомутом 12, Остальные элементы датчика удалень; от подшипника на длину капилляра. Капилляр выполнен из немагнитного материала, например стекла или- пластмассы.

По второму варианту разомкнутый тороидальный магнитопровод 13 из трансформаторной стали или феррита с i обмотками (первичной- сетевой 10 и вторичными 11) имеет воздушный зазор, расположенный внутри капилляра 8 между уров- нями А и Б феррожидкости 7. До тех пор, пока феррожидкость в капилляре находится ниже уровня Б , магнитный поток иаведеш1ый сетевой обмоткой 10, мал (магнитопровод разомкнут), и напряжения на концах обмоток 11 недостаточны для срабатывания устройств сигнализации.

При достижении подши1шиком критической величины износа, опасной для его дальнейшей эксплуатации, феррожидкость в капилляре достигает уровня Б , замыкает магнитопровод, и в несколько раз увеличенный магнитнь1й поток наводит во вторичных обмотках ЭДС, достаточные для срабатывания аварийных устройств. Резкое увеличение магнитного потока в магнитопроводе приводит к реализации релейного эффекта и надежному срабатыванию защитных устройств. . Для передачи сетевой обмоткой мощности, достаточной для непосредственного привода большинства испольнительных устройств, необходимо сечение трубкилкапилляра порядка нескольких квадратных сантиметров. Мощный первичный сигнал на выходе датчика предполагает отказ от дальнейшего .усиления.

формула изобретения

Датчик контроля износа, содержащий основание, щуп, соединенный со щупом упругий баллон с капилляром, заполненны феррожидкостью И закрепленный одной стороной на основании ,отличающий с я тем, что, с целью обеспечения автоматизации процесса контроля, он снабжен первичной и вторичной обмот- ками, капилляр выполнен в виде двух, параллельно соединенных друг с другом, ветвей, например, в виде тороида, первичная и вторичная обмотки установлены на ветвях капилляра и предназначены для подсоединения соответственно к источнику питания и аппаратуре контроля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3956938, кл. 73-398. 1976 (прототип).