Пневматический датчик перемещений

СОЮЗ СОВЕТСНИХ1 СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИН 601 В 1 О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(56) 1, Авторское свидетельство СССРЮ 630529, кл. О 01 В 13/00, 1976(54)(57) 1. пневмАтический ддтчик пеРеМЩЕНИЙ, содержащий установленные свозможностью вращения вокруг общейоси винтовую и зубчатую дисковую заслонки, примыкающие к ним мЬру опорного сигнала, меру тактовых импульсови меру отработки перемещений с от.801016669 верстиями и источник сжатого воздуха, сообщенный с отверстиями в мерах, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия датчика и расширения его функциональных возможностей, он снабжен защитным чехлом, соединяющим мерц между собой и изолирующим заслонки и меры от окружающей среды, а источник сжатого воздуха выполнен в виде вентилятора, связанного с заслонками.2. Датчик по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве вентилятора использованы боковые поверхности заслонок, которые выполнены шероховатыми.Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для бесконтактных измерений перемещений исполнительных органов машин или механизмов. 5Известен пневматический датчик перемещений, содержащий. установленныес. возможностью вращения вокруг общейоси винтовую и зубчатую дисковые заслонки, примыкающие к ним. меру опор" 10ного сигнала, меру тактовых импульсови меру отработки перемещений, выполненные в виде проточных камер с отверстями, и автономный источник сжатого воздуха, сообщенный с отверстиями в мерах 1 ,Однако известный датчик иэ-за большого объема проточных камер инерционени не позволяет применять прямой способсчитывания. 20Цель изобретения - повышение быстродействия датчика и расширение егофункциональных возможностей.С этой целью пневматический датчикперемещений, содержащий установленные 25с возможностью вращения вокруг общейоси винтовую и зубчатую дисковые заслонки, примыкающие к ним меру опорного сигнала,.меру тактовых импульсови меру отработки перемещений с отверс- , Зотиями, источник сжатого воздуха, сообщенный с отверстиями и источник вмерах, снабжен защитным чехлом, соединяющим меры между собой и изолирующим заслонки и меры .от окружающей среды, а источник сжатого воздуха выполнен в виде вентилятора,связанного с заслонками.Кроме того, в качестве вентилятораиспользованы боковые поверхности заслонок, которые выполнены шероховатыми.На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый датчик; на фиг.2 - схемаформирования импульсов в мере датчика за счет нагнетания воздуха выступами винта или диска.Пневматический датчик перемещенийсодержит винт 1, зубчатый диск 2,скрепленный с винтом 1, меру 3 опорного сигнала, меру 4,тактовых импуль- .сов и меру 5 отработки перемещений,защитный чехол 6, соединяющий меры 3и 5 между собой и изолирующий винт 1и зубчатый диск 2 от акустических полей и посторонних воздушных потоковв окружающей среде, и источник сжато,го воздуха, выполненный в виде вентилятора 7, жестко связанного с винтом 1,Винт 1 и зубчатый диск 2 выполнены с воэможностью вращения вокруг общей оси и служат заслонками мер 3-5Каждая иэ мер 3-5 выполнена в виде камер с отверстиями 8-10, размещенными внутри. камер и служащими для подачи сигналов к чувствительным элементам, например микрофонам; (не показаны). Возможен. также вариан выполнения вентилятора 7 в виде шероховатыхбоковых поверхностей винта 1 илидиска 2 (фиг.2).Датчик работает следующим образом.При.вращении винта 1, а следовательно и зубчатого диска 2, внутри чехла 6 посредством, например, вентилятора 7 создается давление сотни миллиметров водяного столбца, а при использовании шероховатых боковых поверхностей давление порядка десяти миллиметров водяного столбца. За счет этого давления в отверстиях 8- 10 мер 3-5 создаются периодические импульсы давления. Суммарная частота импульсов меры 3 опорного сигнала равна произве-дению круговрй частоты вращения датчика на число отверстий меры 3, Частота импульсов меры 4 тактовых сигналов равна произведению числа зубьев диска 2 на круговую частоту. вращения датчика и на число отверстий меры 4. Частота Г следования импульсов меры 5 отработки перемещений определяется из выраженияЧИР +Сгде й - круговая частота вращения винта 1;и - число отверстий меры 5;Ч - скорость перемещения меры 5;й - шаг винта 1.При неподвижной мере 5 частота следования импульсов с нее равна частоте с меры 3, а фаза этих импульсов постоянна. При перемещении меры 5 фа" за импульсов непрерывно изменяется,Для измерения величинь, перемещений,больших шага винта 1, определяют число оборотов фазы импульсов с меры 5.Для выделения фазы используют импульсы с меры 3. Измеряя числом импульсов с меры 4 сдвиг фазы импульсов с меры 5 относительно фазы импульсов с меры 3, определяют величину перемещений, меньшую шага винта.При использовании в качестве вентилятора боковых щдроховатых поверх" ноствя явриодичвскив сигнала формиру/42 Тираж 602 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 3035, Москва, Ж"35, РауЗаказ 33 Подписноекомитета СССРи открытийская наб д. 4/5 филиал ППД "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная 3 .1016669 4 ются .в отверстиях меры при подходеменения средств выСокочастотной пневзтих поверхностей к отверстиям. моавтоматики и позволяет, используяметод дифференциального считывания,Исполнение датчика с чехлом и вен- осуществить стыковку пневматических тилятором позволяет при работе датчи-датчиков с электронными системами ка в фазовом или в фазоимпульсном программного управления. Этоувеличи режиме перейти от обратного способа вает быстродействие, датчика и эначисчитывания к прямому. Прямой способ тельно расширяет его функциональные считывания создает возможность при- возможности.