Устройство для контроля положения рабочих органов механизмов Советский патент 1982 года по МПК H01H36/00 G07C3/00 

1

Изобретение относится к контрольноИзмерительной технике и может быть использовано, например, для контроля положения рабочих органов, механизмов и машин, перемещающихся внутри феррома нитных оболочек.

Известно устройство для контроля полО жения рабочих органов механизмов, содержащее связанный с контролЕ зуемым рабочим органом ферромагнитный якорь, установленный внутри ферромагнитной оболочки с диаметрально расположенными продольными проточками, охватывающий оболочку О-образный магнитопровод с расположенными напротив проточек встреч- j но включенными обмотками, и индикатор 1 .

Однако известное устройство недостаточно надежно в работе и сложно.

Цель изобретения - повышение надеж- 20 ности работы и упройхение устройства.

Для достижения этой цели в устройстве для контроля положения рабочих органов механизмов, содержащем ферро- .

магнитный якорь, соединенный с контролируемым рабочим органом, ферромагнитную оболочку с диаметрально расйоложенными продольньйли проточками, охватътаюший оболочку О-образный магнито- провод с расположенными напротив проточек встречно включенными обмотками, и индикатор, ферромагнитный якорь выполнен в виде цилийдрического сегмента, продольная плоскость симметрии котороего совпадает с продольной плоскостью симметрии каждой проточки, при этом высота поперечного сечения цшшндричео кого сегмента выбирается из соотношения 1/3 R Н 2/3 R , где R - радиус хшлшодра.

На фнг. 1 дано устройство, общий вид| на фиг, 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Устройство состоит из феррмагшггного якоря 1, связанного с контролируемым рабочим органом 2 и перемещающегося , внутри ферромагнитной оболочки 3, по образующим которой на диаметрально противоположных сторонах выполнены

проточки 4, в которые вставлены, вкладыши 5 из неферромагнитлой стали, охватьшающего оболочку 3 О-образного магннтолровода 6 со BCTpe tfflo ЁзшюченнымИ между собой обмотками 7 и 8, распсиоженными напротив проточек 4, схемы контроля в виде моста 9, соседними плечами которого являются обмотkH 7 и 8 и вторичные обмотки 10 и 11 грансформагора 12 питания, подключен ного к источнику 1 3 переменного тока, и индикатора 14, включенного в выкодную диагональ моста 9,

Ферромагнитиъ й якорь 1 вьшолнен в виде щтлиидркческого сегмента, продол)ная плоскость симметрии которого совпадает с продольной плоскостью симметрии каждой проточки, а геометрический ценпр якоря расположен ближе к -проточке 4. Высота nonepe-tffloro сечения цилиндрического сегмента выбрана не более половины диаметра цилиндра. Сегментообразный в сечении ферромагнитный якорь 1 быть стгабжен неферромагнитной частью 15s дополняющей его до цилиндра. В качестве ицдикатора 14 может быть использовано реле, лоп ческая схема или яреоб разователь. Магнитные потоки обмоток 7 и 8 представлены в виде пунктирных ототяй 16 и 17, 18 и 19, 20 к 21.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии якоря- 1 в зоне расположения -О-сбразного магнитопровода 6 г шгнйтные потоки встречно включенных обмоток 7 н 8, обозначенные линиями 16 и 17, проходят (линии 18 и 19) че рез тонкие стенки проточек 4, вводя их в насьпцение. Поэтому некоторая часть -потока замыкается через внутреннюю атолость оболочки 3. При этом индуктивные сопротивления обмоток 7 и 8 равны и на выходной диагонали моста 9 сигнал равен нулю.

При подходе якоря 1 к зоне распопожеНЕЯ О-юбразного магнитопровода 6 тгроисходит перераспределение, в основном, тсахько магнитного потока (линия 16) обмотки 7. Увеличивается составляющая (пинии 20), замыкающаяся через внутреннюю полость обсжочки 3, так как ферромагнитный якорь 1, вьшопяенный в БВде пвпйндрического сегмента, приближается к обмотке 7. Индуктивность обмотки 7 увепияивается и на выходной дЕСйгонапн моста 9 иоявпяется сигнал, регистрируется индакатором 14„ Доэтопнеиие якоря 1 до щвшндра неферромагнитной частью 15 несколько увешт- чивает величину выходного сигнала, так как поток (линии 21), замыкающийся через эту немапштную часть 15, наводЕПг в ней вихревые токи, которые по закону Ленца создают свой магнитный поток, неправленный встречно потоку, кх создавшему. Это уменьшает индуктивнэсть обмотки 8 и тем самым способст вует увеличению выходного сигнала. Кроме того, когда якорь 1 вьшолняет другие функции, например поршня, то снабжение его неферромагнитной частью 15 позволяет дополнить его до цилиндра и успешно эти фу1жтш выполнять.

Якорь 1 нецелесообразно вьтолнять с высотой сегмента больше половины диаметра цилиндра, так как в этом слу- чае уменьшается выходной сигнал; в то же время высота сегмента не должна быть чрезмерно малой. Как показывает экспериментальная проверка, высота сег«мента якоря 1 должна быть в пределах 1/3 - 2/3 радиуса цилиндра.

Схема контроля может быть вьшолнена и в виде диффере1пшально-трансформаторной. В этом случае концентрично с обмотками 7 и 8 необходимо намотать еще по одной обмотке, обмотки 7 и 8 обязатетгьно .включить друг с другом встречно и к источнику переменного тока обязательно подключить только их, так как в противном случае их магнитные потоки, в основном, будут замыкаться по О-образному магнитопроводу 6,

Таким образом, вьшопнение ферромагнитного якоря 1 в виде цилиндрического сетме гга, обращешюго сферической частью к одной из проточек, высота которого не более половины диаметра шгоиндра,

и подключение встречно включенных обмо ток 8 и 7 в мостовую схему контроля позволяет увеличить надежность работы устройства. При этом удается получить

значительную кратность изменения выходного сигнала, что позволяет обеспечить ; более четкую и, надежную работу индикатора. Одновременно устройство упрощается, нет допс пштельных устройств в виде, например датчиков подмагничивания„

Формула изобретен Ия

Устройство для контроля положения рабочих органов механизмов, содержащее ферромагнитный якоры соединенный с контроинруемым рабочим сргансы, ферромагнитную оболочку с диаметрально рас- положенными продсхпьными проточками, охватъгаакошй оболочку О-образный маг- . нйтопровод с расположенными напротив проточек встречно включенными обмотками, я ищйжатор, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы и упрсщения устройства, ферромагнитный якорь выполнен в виде цилиндрического сегмента, продольная плоскость

.ёимметрии которого совпадает с продольной плоскостью симметрия кажДой про точки, .при высота поперечного с&чения пшшЕДряческого сегмента выб1ф9- ется из соотношеняя 1/3 R Н - 2/3 R где R - радиус щшяЕДра.

Источнякя информации, принятые во вняманяе при экспертизе

1. Авторское свидетельство СХЗСР № 744699, кл. G08 С 9/04-, 14.04.78,

Фиг,. I