Устройство для измерения перемещения ферромагнитной детали

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЙИСКОМ ВУ Союз Советски Социалистических Республик0 ки Ме с присоединением за Государстае Соаата Мии иый иоми строа СС зобретении(23) Приоритет (43) Опубликов по делам и от(72) Авторы изобретения Г, Скворцов и 1 Цашина итель,4) УСТРОЙСТВО ЦЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ФЕРРОМАГНИТНО ЛИ измерительнои нию неэлектриими методами, редназначенные я перемещений паровой туриз- начит ии ротора пароы устройства, ия имеют просабариты и наизмерения переали, состоящее енного в виде мметрично раснем, якоря, в ть использованапример, при ра турбины якобмотки, разме- магнитопровода 2.Принцип в том, что п якоря к Ш- меняется во и магнитопр работы устроистври удалении ичиобразному магииздушный зазороводом и, следов а заключаетсяприближении топроводу измежду якорем ательно, измении детали (якоря) ка, к которому дета чивается, а выходи ика уменьшается на гнал на выходе диф емещдатчиувелидатчу. Си При пер ной сигналближается, нал второго же величин выходь приаку ере 1Изобретение относится ктехнике, в частности к измереческих величин электрическИзвестны устройства, пдля бесконтактного измеренидетали, например рогорабины 1.Для измерения перемещенвой турбины предпочтительв которых датчики перемещентую конструкцию, малые гдежны в эксплуатации.Известно устройство длямещения ферромагнитной детиз магнитопровода, выполиШ-образного сердечника с сиположенным средним стержкачестве которого может бына ферромагнитная деталь (измерении перемещений роторем служит сам ротор), и ощенной на среднем стержне публикования описания 26,Ь,И няется магнитное сопротивление цеп 1меняется индуктивность катушки, а зи ток в нагрузке,Недостатком такого устройства являетсянелинейность выходной характеристики,вследствие чего сужается диапазон измеряемых перемещений, снижается точность измерения.Эти недостатки отсутствуют при вклю.чении двух датчиков на Ш- или П-образныхмагнитопроводах, расположенных симметрично относительно якоря, в измерительную схему, например дифференциальную.Такое устройство имеет высокую точностьи линейную выходную характеристику в широком диапазоне перемещений 3. Подобное устройство содержит магнитопровод, выполненный в виде двух Ш-образных сердечников, якорь, в качестве которого используется ферромагнитная деталь, и обмотки,размегценные на магнитопроводе, включенные в дифференциальную измерительную схе.му.361 циальной измерительной схемы пропорционален величине перемещения детали. Это устройство является наиболее близким к предложенному изобретению.Недостатком такого устройства является наличие второго датчика (наприер, при изменениях перемещений ротора в паровой турбине). Кроме того, габариты такого устройства значительны, а надежность пони- жена из-за наличия двух датчиков вместо одного.Целью изобретения является упрощение конструкции и уменьшение габаритов устройства для измерения перемещений.Цель достигается тем, что магнитопровод выполнен в виде одного Ш-образного сердечника, средний стержень которого асимметрично расположен относительно крайних.На чертеже изображено предлагаемое уст ройство.Предлагаемое устройство содержит магнитопровод, выполненный в виде одного Ш-образного сердечника 1 с обмотками 2 и 3, расположенными в пазах сердечника, и якорь-деталь 4.Средний стержень 5 сердечника расположен асимметрично относительно стержней 6 и 7. Обмотки 2 и 3 подключены к источнику питания переменного тока и дифференциальной измерительной схеме 8 с указываюшим прибором 9.Устройство работает следуюшим образом.При перемещении детали 4 изменяется ьоздушный зазор между деталью и торцовой поверхностью стержней 5 - 7 сердечника 1, соответственно изменяется магнитное со противление цепи и, следовательно, индуктивность катушек.Вследствие разной длины магнитной цепи из-за асимметричного расположения среднего стержня магнитопровода относительно 53554крайних стержней 6 и 7 индуктивности обмоток 2 н 3, а следовательно и ЭДС на них изменяются неодинаково. Так как обмотки включены в дифференциальную схему, то ток в нагрузке равен разности токов, 5 создаваемых обмотками 2 и 3, причем величины токов в нагрузке, создаваемых каждой из обмоток, таковы, что при вычитании их получается линейная зависимость выходГного сигнала от зазора в широком диапазоне перемещений. Начальное рассогласование токов сродится к нулю перемещением движка переменного резистора при зазоре, равном максимальному измеряемому зазоФормула изобретения15Устройство для измерения перемещенияферромагнитной детали, состояшее из магнитопровода, выполненного в виде Ш-об-.разного сердечника, якоря, в качестве ко торого используется ферромагнитная деталь, и обмоток, размешенных на магнитопроводе и включенных в измерительную схему, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и уменьшения габаритов, магнитопровод выполнен в виде одного Ш-образного сердечника, средний стержень которого асимметрично расположен относительно крайних.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Олейников Е. Г, Электрические методы контроля паровых турбин. М., Энергия, 1965, гл. 2.2. Ступель Ф А. Электромеханическиедатчики и преобразователи неэлектрических величин. М., Энергия, 1965, с. 61, 35 3, Срибнер Л. А. Точность индуктивныхпреобразователей перемешения, М., Машиностроение, 1975, с. 9.Редактор В. Блохина Закан 388/3 ЦНИИПИ Государст по де3035, Мо Филиал ППП. Гокси света Советаений и открРаушская нУжгород, ул венного коам изобрет ква, Ж.35, Патент, г. Корректор ИПолни носМинистров СССытийб., д. 4/5Проектная, 4