Пневматический датчик угловых перемещений Советский патент 1982 года по МПК G01B13/18 

Изобретение относится к средствам пневмоавтоматики и предназ 1ачено .цля измерения и преобразования угла поворота вала в десятичный код.

Известен пневматический кодовый датчик перемещений с дополнительной дорожкой, содержащий блок логики и пневматический преобразователь, который посредством рычажно-зубчатой системы может перемещать индикаторную ленту 1.

Недостатком данного датчика является наличие пневмомеханического преобразователя, усложняющего конструкцию.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является пневматический датчик угловых перемещений, содержащий скрепленные между собой и расположенные с возможностью вращения вокруг общей оси винт и два зубчатых диска с кратным числом зубьев, меры винта и диска и блок струйной логики, мера винта выполнена в виде ряда пневматических проточных камер с отверстиями, расположенными неподвижно :вокруг винта и диска, а каждая камера дисков выполнена в виде двух пневматических проточных камер с отверстиями в одной камере, сдвинутыми относительно отверстий другой камеры на половину шага зубьев 2.

Однако этот датчик при использовании его для преобразования угла поворота вала в десятичный код в логическом блоке должен содержать два десятичных реверсивных счетчика и две схемы определения пере-,

10 мещений. Такая схеква содержит очень большое число струйных элементов. Кроме того, датчик имеет или низкую разрешающую способность, или большие габариты. Например, для полу 5 чения.разрешающей способности, равной 0,36 град, требуется, чтобы число зубьев второго диска было равно 500, а его диаметр при модуле 0,4 мм получается равным 200 мм.

20

Целью изобретения является упрощение конструкции датчика, уменьшение его габаритов и повышение чувствительности.

С ЭТОЙ целью в датчике, содержащем скрепленные между собой и расположенные с возможностью вращения вокруг общей оси винт и два зубчатых диска с кратным числом зубьев, меры винта и диска, выполненные в виде

30 ряда проточных . камер с отверстиями и располбзкенные неподвижно вокруг винта и диска, и логический блок, сообщенный с выходами мер, в мерах дисков пневматические проточные камеры развернуты относительно друг .друга на углы, величина которых возрастает в геометрической прогрессии, логический блок датчик выполнен в виде трех идентичных де шифраторов с элементами И, а пара входов каждого из элементов И сообщена с выходами тех камер, которые являются крайними относительно перекрытых камер выступами винта или дисков. На фиг.1 представлена конструктивная схема датчика; на фиг.2 г сечение А-А на фиг.1; на фиг.З часть логического блока, представляющего один из трех дешифраторовi Датчик угловых перемещений содержит винт 1 (фиг.1), скрепленные с нимдва зубчатых диска 2 и 3, меру 4 винта, выполненную в виде де сяти проточных камер 5 с отверстиями 6, расположенными равномерно по окружности винта 1, и две меры 7 и 8 дисков 2 и 3. Число зубьев первого диска 2 равно числу отверстий меры 4, а именно десяти, а число зубьев второго диска 3, равно 100, Каждая из мер 7 и 8 дисков выполнена в виде десяти проточных камер 5 с отверстиями 6, расположенных с неравномерным по окружности диско шагом. Угол 4i для диска 2 равен 32°24 , а угол Чн Для диска 3,q 36 °- 0,36°i, где i -. порядковый номер отверстия. Логический блок датчика выполнен в виде трех идентичных дешифра торов, каждый из которых собран на элементах И 9 (фиг.2). Входы каждо го элемента И 9 связаны с выходами 10 - 19 мер 4,7 и 8. При этом первый элемент И 9 объединяет выходы 10 и 14j второй - выходы 11 и 15,. шестой - выходы 15 и 19,..., десятый - выходу 19 и 13.

Выходы элементов И 9 используются для включения соответству1Ьщего знака десятичной системы исчисления. Датчик работает следующим образом В проточные камеры 5 меры 4 и камеры мер 7 и 8 подают сжатый газ. При любом положении винта 1, дисков 2 и 3 по пять отверстий каждой меры оказываются перекрытыми выступами и на пяти соответствующих выходах каждо меры присутствует потенциал давления. При повороте винта 1 на 110 оборота перекрытые отверстия меры 8 сдвигаются на единицу в соответствующую сторону, npij повороте винта 1 на 1«10 оборот перекрытие отверстия меры 7 сдвигаются на единицу, а отверстия меры 8 занимают то

Формула изобретения

Пневматический датчик угловых перемещений, содержащий скрепленные между собой и расположенные с возможностью вращения BOKpyf общей оси винт и два зубчат tax диска с кратным

числом зубьев, меры винта и диска, выполненные в виде ряда проточных камер с отверстиями и расположенные неподвижно вокруг винта и диска, и логический блок/ сообщенный

с выходами мер,отличающийс я тем, что, с целый упрощения датчика, уменьшения его габаритов и повышения чувствительности, в мерах дисков пневматические проточные

камеры разверзнуты относительно друг же положение относительно выступов диска 3. При повороте винта 1 на 1«10 оборота перекрытые отверстия б меры 4 сдвигаются на единицу, а перекрытые меры 7 и меры 8 занимают прежнее положение относительно выступов дисков 2 и 3. Очевидно, что при повороте винта 1 на целый оборот положение отверстий б камер 5 мер 4, 7 и 8 относительно выступов винта 1 и диска 2 и 3 не изменяется. При этом сук5ма импульсов на всех выходах v меры 4 равна 10, меры 7 - 100,а меры В - 1000. Рассмотрим работу одного из дешифраторов логического блока (фиг.2). Пусть -в первоначальном положении оказываются перекрытыми отверстия камер меры с выходами 10 - 14. Тогда на выходе элемента И 9, объединяющего входы 10. и 14, появляется сигнал давления. При повороте дисков 2 и 3 и винта 1 на yгoлcf .|, где Z - число зубьев диска ; k- число камер, примыкающих к диску, оказываются перекрытыми выходы 11-15 камер, и тогда уже на выходе следующего элемента И 9, объединяющего входы 11 и 15, появляется сигнал давления. Таким образом, при каждом повороте диска на угол-ср 360°/z-k сигнал давления перемещается от выхода одного элемента И 9 к другому, осуществляя преобразования угла по- ворота вала в дес ятичный код. Предлагаемое изобретение дозволяет уменьшить число струйных элементов логического блока при преобразовании угла поворота в десятичный код, и, следовательно, упростить конструкциюдатчика. Кроме того, разрешающая способность и чувствительность предлагаемого датчика выше, а габариты при модуле второго зубчатого диска, равном 0,4 мм, значительно меньше, чем у известного.

друга на углы, .величина которых возрастает в геометрической прогрес сии, логический блок выполнен в виде трех идентичных дешифраторов с элементами И/ а пара входов каждого из элементов И сообщена с выходами тех камер, которые являютсй з райними относительно перекрытых камер выступами винта или дисков.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР W 486345, кл. G 08 С 11/00, 1975.

2.Авторское свидетельство CJCCP №502214, кл. G 01 В 13/00, 1976

(прототип).

t

/ 4

Риг.г

tf

&

/4

17

IS

19

Фиг.

&

&

i

&