Устройство для контроля линейных перемещений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) О 1) 1)4601 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Г. Колендовски ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Харьковский авиационный институт им. Н. Е. Жуковского(56) Агейкин Д,.И. и др. Датчики контроля и регулирования. М.: Машиностроение, 1965.Дмитриев Е, И. Измерение малых перемещений индуктивным методом. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1945, с, 62, 15.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ(57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить чувствительность устройства для измерения линейных перемещений и уменьшить его обратное воздействие на объекты контроля. Устройство для измерения линейных перемещений содержит два установленных с зазором, Ш-образных сердечника 1 с обмотками 2. В зазоре сердечников установлен на упругой подвеске пластинчатый ферромагнитный якорь 6 с размещенным на нем инерционным элементом 7, положение которого вдоль поверхности якоря может быть изменено.Якорь выполнен с собственной частотой, вдвое превышающей номинальную частоту источника 3 питания, частота которого регулируется в пределах 10 -- 5 О от номинального уровня. При изменении положения якоря в зазоре между сердечниками 1 под действием перемещающегося объекта конт роля, связываемого в процессе измерения или с сердечниками 1, или с инерционным элементом 7 на якоре, возникают вибрационные колебания якоря. приводящие к разбалансу мостовой схемы измерения, в которую включены обмотки 2 устройства. Благодаря эффекту параметрического усиления сигнала на этих обмотках увеличивается ф чувствительность устройства к переме- фр шениям объекта. Инерционный элемент 7, Ц 1 ф поглощающий вибрационные колебания ( якоря, уменьшает его обратное воздействие на объект контроля. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.1320651 Формула изобретения Составитель И. КислицинРедактор А. Огар Техред И. Верес Корректор А. ИльинЗаказ 2649/44 Тираж 677 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно. полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Изобретение относится к измерительнойтехнике и может быть использовано дляконтроля линейных перемещений за счетэффекта параметрического усиления электрического сигнала и уменьшения обратноговоздействия на объект контроля.На чертеже показано устройство дляконтроля линейных перемещений.Устройство для контроля линейных перемещений содержит установленные с зазором Ш-образные ферромагнитные сердечники 1, на средних стержнях которых размещены последовательно соединенные обмотки 2. К концевым выводам обмотокподключен источник 3 питания переменного тока, а к точке их соединения 15показывающий прибор 4, К другому выводупоказывающего прибора 4 подключены резисторы 5, образующие совместно с обмотками 2 измерительный мост. В зазоремеждусердечниками 1 размещен пластинчатый ферромагнитный якорь 6, консольно закрепленный корнем, образующим упругую подвеску,на корпусе устройства. На якоре 6 закреплен инерционный элемент 7, подпружиненный с помощью пружины 8 и предназначенный для связи с объектом контроля. Онустановлен с возможностью регулировкиего положения по длине якоря 6, что позволяет регулировать собственную частотуего механических колебаний до уровня удвоенной номинальной частоты источника 3питания. Этот источник выполнен с частотой, регулируемой в пределах 10 - 15 Я отноминального значения.Устройство для контроля линейных перемещений работает следующим образом,В исходном состоянии пластинчатыйякорь 6 находится строго посредине зазорамежду Ш-образными сердечниками 1, Приэтом действующие на якорь б электромеханические силы притяжения одинаковы и уравновешивают друг друга, не вызывая колебаний якоря, вследствие чего измерительный мост сбалансирован и его выходное 40напряжение, регистрируемое показывающимприбором 4, равно нулю,При смещении якоря б из исходного положения под действием объекта контроля внаправлении одного из сердечников 1 зазормежду якорем б и этим сердечником умень- "5шается, а зазор между якорем 6 и другимсердечником увеличивается, В результатеиндуктивное сопротивление одной из обмоток увеличивается, а другой уменьшается,вследствие чего баланс мостовой измерительной цепи нарушается и на ее выходе появляется разностное электрическое напряжение. Нарушается также равенство электромеханических сил, появляется разностная пульсирующая сила, направленная в сторону ближайшего к якорю сердечника 1, которая вызывает вибрацию якоря 6. Эти вибрации совпадают с частотой собственных колебаний якоря и вызывают изменение зазоров между якорем 6 и сердечниками 1 по гармоническому закону, что приводит к дополнительному разбалансу мостовой измерительной цепи и увеличению напряжения на входе показывающего прибора 4 пропорционально величине контролируемого перемещения.Вследствие того, что индуктивное сопротивление обмоток 2 изменяется с удвоенной частотой по сравнению с частотой питающего напряжения, в разностном сигнале наряду с основной (возбуждающей) частотой появляется гармоническая составляющая третьего порядка. Таким образом, возникает параметрическое усиление электрического сигнала на выходе моста, что повышает чувствительность устройства. Выполнение источника 3 питания с регулируемой частотой создает возможность точной регулировки соотношения частоты источника питания и собственной частоты колебаний якоря 6. Инерционный элемент 7 на якоре ограничивает область возбуждения колебаний по длине пластинчатого якоря и уменьшает его обратное воздействие на объект контроля. 1. Устройство для контроля линейных перемещений, содержащее два установленных с зазором Ш-образных ферромагнитных сердечника, размещенные на их центральных стержнях последовательно соединенные обмотки, установленный на упругой подвеске в зазоре между сердечниками пластинчатый ферромагнитный якорь и подключенный к концевым выводам обмоток источник питания переменного тока, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности, источник питания выполнен регулируемым по частоте, а собственная частота якоря выбрана равной удвоенной частоте источника питания. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью уменьшения обратного воздействия на объект контроля, якорь снабжен инерционнымэлементом, установленным с возможностью регулировки положения по длине якоря и предназначенным для связи с объектом контроля,