Датчик угловой скорости

О П ЙСА" Н- И Е ИЗОВРЕТЕНИЯ 1 1 Зйа 4 Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1) Дополнительное к авт. свид-ву2) Заявлено 06.01.78 (21) 2565612/18-10 51) М, Кл.б 01 Р 3/30 присоединение заявкиГосударстееннын номите 23) Приоритет43) Опубликовано 07.01.81. Бюллетень1:531.771 (088.8) ло делам изобретении и открытий(45) Дата опубликов ия описания 07.01,(72) Авторы изобретения С. П. Темский, В, С, Штукарев и В. Е. Фаддеев(54) ДАТЧИК УГЛОВОЙ СТ 2 отором ско ниску жид щемся цил о 25 Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано дляизмерения скорости вращения стационарных объектов.Известно устройство, в к рость 5вращения измеряется по ме кости,находящейся во вращаю индре1.Недостатком этого устройства являетсясложность конструкции, 10Известен также датчик угловой скорости,содержащий кинематически связанный сконтролируемым объектом и имеющий возможность вращения корпус, выполненный ввиде полого цилиндра из изоляционного материала с токопроводящим основанием ичастично заполненный жидкостью, диэлектрическая проницаемость которой отличнаот диэлектрической проницаемости воздуха2,20Недостатком указанного датчика является низкая чувствительность.Целью изобретения является повышениечувствительности датчика.Поставленная цель достигается тем, чтдатчик снабжен расположенным соосно скорпусом и соединенным с основанием кольцом с отверстиями, токопроводящим поплавком, диаметр которого меньше диаметра кольца, и токопроводящим штоком, сое диненным с поплавком и выполненным с возможностью перемещения вдоль оси корпуса.На чертеже схематично представлен предложенный датчик.Датчик содержит кинематически связанный с контролируемым объектом и имеющий возможность вращения корпус 1, который закреплен в вертикальном положении на валу 2 и представляет собой полый цилиндр из изоляционного материала, имеющий токопроводящее основание 3, например металлическое. Корпус 1 частично заполнен жидкостью 4, диэлектрическая проницаемость которой отлична от диэлектрической проницаемости воздуха.Датчик снабжен расположенными соосно с корпусом 1 токопроводящим кольцом 5, токопроводящим поплавком 6 и токопроводящим штоком 7. Токопроводящее кольцо 5 жестко связано с токопроводящим основанием 3 и имеет радиальные отверстия 8, через которые проходит жидкость 4.Токопроводящий поплавок 6 постоянно контактирует с жидкостью 4 в центральной части ее поверхности. Токопроводящий шток 7 жестко связан с поплавком 6 и установлен в корпусе 1 с возможностью вращательного и поступательного вдоль оси корпуса движений. Шток 7 перемещается в794514 Составитель В, Киселеведактор О. Филиппова Техред А. Камышникова Корректоры: Ь. Нам и О. Гусева Заказ 44/16 Изд.147 Тираж 915НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений113035, Москва, )К, Раушская наб., д. 4/5 Подписи открыт Типография, пр. Сапунова, 2 3направляющих для вращательного и поступательного движений, выполненных в видеподшипника скольжения 9, установленногов корпусе.Шток 7 поплавка 6 и вал 2 имеют токопроводящие кольца 10 и 11, Датчик представляет собой переменный конденсатор,электродами которого служат поплавок 6 иоснование 3 с токопроводящим кольцом 5,которые запитываются через кольца 10 и 11 10от источника переменного тока. Диэлектриком, разделяющим электроды конденсатора,служит жидкость 4, диэлектрическая проницаемость которой отлична от диэлектрической проницаемости воздуха. 15Наружный диаметр поплавка 6 меньшевнутреннего диаметра токопроводящегокольца 5 на величину, обеспечивающую свободное движение поплавка 6 в кольце 5.Датчик работает следующим образом. 20При вращении в установившемся режимекорпуса 1, кинематически связанного черезвал 2 с контролируемым объектом, жидкость 4 под действием центробежных силизменяет форму поверхности. При этом 25шток 7 с поплавком 6, постоянно контактирующим с жидкостью 4, перемещается в направляющих (в подшипнике 9) в корпусе 1.В связи с этим при перемещении поплавка6 в кольце 5 изменяется площадь взаимно 30перекрываемых поверхностей, т. е, площадьактивных поверхностей электродов конденсатора, а также изменяется расстояниемежду токопроводящим основанием 3 и поплавком 6 (его днищем), т. е. изменяется 35расстояние между электродами конденсатора,4Измейейие расстояния между электродами 3 и 6, а также изменение площади активных поверхностей электродов 5 и 6 конденсатора приводит к изменению емкости датчика, включенного в измерительную электрическую цепь. При этом изменяется емкостное сопротивление электрической цепи и собственно выходной сигнал датчика.Расстояние между электродами конденсатора и их площадь, а следовательно, и величина выходного сигнала будут являться функцией скорости вращения контролируемого объекта,Формула изобретенияДатчик угловой скорости, содержащий корпус, выполненный в виде полого цилиндра из изоляционного материала с токопроводящим основанием и частично заполненный жидкостью, диэлектрическая проницаемость которой отлична от диэлектрической проницаемости воздуха, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности, датчик снабжен расположенными соосно с корпусом и жестко соединенным с основанием токопроводящим кольцом с отверстиями, токопроводящим поплавком, диаметр которого меньше внутреннего диаметра кольца, и токопроводящим штоком, соединенным с поплавком и выполненным с возможностью перемещения вдоль оси корпуса,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР626415, кл. Ст 01 Р 3/44, 1977.2. Авторское свидетельство СССР593148, кл. 6 01 Р 330, 1976 (прототип).