Устройство для измерения диаметра проволоки Советский патент 1986 года по МПК G01B7/12 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения диаметра проволок и других протяженных цилиндрических изделий.

Известно устройство, содержащее трансформаторный мост с включенным в него дифференциальным емкостным преобразователем перемещения, выполненным из одного низкопотенциального и двух высокопотенциальных плоских электродов, закрепленных на экранных пластинах, которое может быть использовано для измерения диаметра проволоки.

Недостатком известного устройства является низкая точность измерения из-за.наличия паразитной емкости пластины, низкопотенциального электрода относительно экранной пластины. Кроме того, наличие краевого поля на концах электродов не позволяет точно определить участок, на котором проводилось измерение диаметра проволоки, что приводит к значительным трудностям при калибровке прибора.

Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности является устройство для измерения диаметра проволоки, содержащее трансформаторный мост и включенный в него дифференциальный емкостньш преобразователь с низкопотенциальным и двумя высокопотенциальными электродами и экранирующим корпусом, выполненным в виде двух прямоугольных, совмещенных между собой боковыми стенками труб.

Недостатками этого устройства являются значительная погрешность изме рения, связанная с низким выходным напряжением из-за большой паразитной емкости низкопотенциального электрода относительно совмещенных боковых сторон прямоугольных труб, а также погрешность градуировки, обусловленная наличием краевого поля на торцах пластин при одинаковой длине электродов, а следовательно, и сложность подбора соответствующей длины образцовой меры проволоки.

Целью изобретения является повышение точности измерения диаметра проволоки .

Цель достигается благодаря тому, что совмещенные боковые стенки труб выполнены с вырезом, а низкопотенциальный электрод закреплен в вырезах стенок на диэлектрических элементах.

Кроме того, длина высокопотенциальных электродов больше длины низкопотенциального электрода на величину, превышающую удвоенное расстояние между ними.

На фиг. 1 изображена электрическая схема устройства; на фиг. 2 - конструкция емкостного преобразователя.

Устройство для измерения диаметра проволок содержит трансформаторньш мост с включенным в него дифференциальным емкостным преобразователем 1. Трансформатор 2 мостовой схемы запитывается от генератора 3. Дифференциальный емкостный преобразователь 1 содержит один низкопотенциальный электрод 4 и два высокопотенциальных электрода 5, установленных в экранирующем корпусе 6, выполненном в виде двух прямоугольных, совмещенных между собой боковыми стенками 7 труб 8. В боковых стенках 7 труб 8 выполнены вырезы 9, в которых на диэлектрических элементах 10 установлен низкопотенциальный- электрод 4. Высокопотенциальные электроды 5 установлены на боковых стенках 11 труб 8 по обе стороны от низкопотенциального электрода 4.

Баланс мостовой схемы осуществляется по включенному в ее диагональ индикатору 12. Бысокопотенциальные электроды 5 длиннее низкопотенциаль,ного электрода 4 на величину, превы шающую удвоенное расстояние между ними. В полостях 13 труб 8 размещаются в процессе контроля заземленные измеряемая проволока 14 и эталонная проволока 15.

Устройство работает следующим обра.зом. Изменение диаметра измеряемой проволоки 14 в технологической точке контроля вызывает изменение емкости преобразователя, которое регистрируется индикатором 12, включенным в диагональ моста, образованного вторичной обмоткой трансформатора 2 и дифференциальньм емкостным преобразователем 1, состоящим из электродов 4 и 5.

Крепление низкопотенциального электрода 4 в вырезах совмещенных стенок 7 экранизирующего корпуса 6 позволяет уменьшить его паразитную емкость относительно экранизирующего корпуса 6 преобразователя 1 более, чем на порядок, и следовательно, повысить точность измерения.

При выборе длины высокопотенциальных электродов 5 больше длины низкопотенциального электрода 4 на величину, превьшающую удвоенное расстояние между электродами, поле вдоль низкопотенциального электрода 4 будет практически плоскопараллельным (так как потенциал низкопотенциального электрода 4 в режиме равновесия равб;н потенциалу экранизирующего корпуса 6 и участок, на котором производится измерение диаметра микропроволоки, будет точно равен длине низкопотенциального электрода 4). Это также обуславливает повьшение .точности измерения.