Датчик перемещений Советский патент 1982 года по МПК G01B13/02 

(5) ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

1.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейного перемещения, например, в электрогидравлических агрегатах.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является дат чик перемещений, содержащий корпус, размещенные в корпусе каркас с катушками индуктивности, регулировочный ,р винт, пружину, служащую для поджима каркаса к регулировочному винту, якорь с элементом крепления к контролируемому объекту и трубку, размещенную внутри каркаса и изолирующую его от якоря ГП.

Недостатком известного датчика является то, что при воздействии на него вибрационных нагрузок возникают колебания каркаса, которые не могут 20 быть устранены с помощью поджимающей его пружины, так как жесткость последней ограничена в связи с низкой прочностью тонкостенного неметаллического

каркаса. Колебания каркаса приводят к нестабильному, ненадежному измере- нию положения и перемещения объекта измерения.

Цель изобретения - повышение дадежности измерения перемещений.

Эта цель достигается тем, что дат чик снабжен плунжером, размещенным в трубке у сЁободного конца якоря, втулкой, жестко скрепленной с трубкой, и стаканом, установленным во втулке с возможностью возвратно-поступательного перемещения так, что его дно заключено между плунжером и регулировочным винтом, а открытый торец жестко скреплен с каркасом.

На чертеже представлена конструктивная схема датчика перемещений.

Датчик содержит каркас 1 с катушками 2 и 3 индуктивности, расположенный в корпусе t и поджатый пружиной 5 к торцу 6 регулировочный винт 7. Внутри каркаса 1 размещена трубка 8, изолирующая его и полость 9 датчика от воздействия рабочей жидкости. Вну ри трубки О с возможностью возвратно поступательного перемещения установлен якорь 10, жестко связанный с подвижным элементом объекта измерения, например золотником 11 распределител ного устройства электрогидравлического усилителя. Между корпусом k и каркасом 1 на изолирующей трубке 8 винтом 12 жестко укреплена втулка 13- Во втулке 13 с возможностью возвратно-поступатель ного перемещения установлен стакан 1 а внутри трубки 8 - плунжер 15. Дно стакана Т заключено между плунжером 15-и винтом 7 а его открытый торец с помощью винтов жестко скреплен с каркасом 1. Якорь 10 и плунжер 15 образуют камеру 16, постоянно сообщенную по зазору 17 между трубкой 8 и якорем 10с полостью 18 высо кого давления в электрогидравлическом усилителеч В стакане установлен штифт 191 входящий в выполненный во втулке 13 паз 20, предохраняющий стакан 14 от проворота. Во втулке 13 выполнены сквозные продольные пазы 2 которые уменьшают шунтирующее влияние металлической втулки на обмотки катушек 2 и 3Изолирущая трубка 8 установлена непосредственно в гильзе 22 и выполнена открытой с обоих концов. Работа датчика осуществляется сле .дующим образом, При включении, например, в электрогидравли еском усилителе гидропита ния давление во внутренней полости изолирующей трубки 8 возрастает и подвижный плунжер 15 прижимает стакан Н к регулирующему винту 7, надежно фиксируя каркас 1. При симметричном расположении якоря 10 относительно катушек 2 и 3 золотник 11 электрогидравлического усилителя нах ;дится в нейтральном положении )чй по даче на вход обмоток катушек 2 и 3 включенных по мостовой схеме, переменного напряжения, в диагонали моста, двумя плечами которого являются обмотки катушек, выходной сигнал отсутствует. При смещении золотника 11 из нейт рального положения соответственно см в1ается якорь 10 относительно катушек 2 и 3, что влечет за собой изменение индуктивного сопротивления в обмотках катушек 2 и 3 и появление В диагонали моста электрического сигнала, пропорционального по величине смещению якоря из нейтрального положения с фазой, зависящей от направления смещения. Совмещение электрической нейтрали датчика с гидравлической нейтралью золотника 11 осуществляется вращением регулировочного винта 7, который через стакан И поступательно перемещает каркас 1. При этом штифт 19 закрепленный в стакане 1|, предотвращает стакан и закрепленный на нем винтами каркас 1 от вращения4 Устранение вращательного движения каркаса 1 позволяет избежать перекручивания выводных проводов и необходимость перепайки их в процессе регулировки, а также повысить точность и качество настройки. Установка подвижного плунжера в йзoлиpyюJцeй трубке позволяет разгрузить последнюю от осевой составляющей внутреннего давления, уменьшить толщину изолирующей стенки, приблизить обмотки к якорю и тем самым значительно повысить крутизну выходного сигнала датчика в целом. Подвижный плунжер, прижимая стакан Н с закрепленным на нем каркасом1 к регулировочному винту 7, позволяет избежать смещений каркаса 1 при воздействии вибрационных перегрузок. Крепление изолирующей трубки 8 и корпуса t непосредственно в гильзе 22 электрогидравлического усилителя, где размещен золотник 11, позволяет снизить влияние температурных погрешностей датчика по сравнению с теми конструктивными исполнениями, где крепление корпуса датчика осуществляется на корпусе- электрогидравлического усилителя, . Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить стабильность и надежность выходных характеристик датчика. Формула изобретения Датчик перемещений, содержащий корпус, размещенные в корпусе каркас с катушкой индуктивности, регулировочный винт, пружину, служащую для поджима каркаса к регулировочному винту, якорь с элементом крепления к контролируемому объекту и трубку, размещенную внутри каркаса и изолирующую его от якоря, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения надежности измерения перемещения, он снабжен плунжером, размещенным в трубке у свободного конца якоря, втулкой, жестко скрепленной с трубкой, и стаканом, установленным во втулке с возможностью возвратно-поступательного перемещения так, что его дио заключено между плунжером и 13 19 20 1 t В .V V А

регулировочным винтом, а открытый торец жестко скреплен с каркасом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

.1. Агейкин Д.И. Датчики пневматического контроля и регулирования. М., Машиностроение, 1959, с. 138, фиг. 107 (прототип). 10 V