Датчик перемещений

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 30 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Харьковский филиал Всесоюзногонаучно-исследовательского института литейного машиностроения, литейной технологии и автоматизации литейного производства(54) (57) ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащий корпус, закрепленный в нем тензометрический преобразователь перемещения и взаимодействующий с преобразователем полый шток, образующий с корпусом телескопическую пару, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности, он снабжен вторым тензометрическим преобразователем, закрепленным в корпусе соосно с первым, а шток снабжен толкателем, закрепленным в полости штока с помощью резьбового соединения для регулирования расстояния между толкателем и вторым преобразователем.Недостатком этого датчика является малая разрешающая способность, обусловленная ограниченными возможностями преобразователя, который должен быть рас- З 5 считан на полный диапазон контролируемых перемещений.Цель . изобретения - повышение разреши юи 1 сй способности датчика.Ц ш достигается тем, что датчик перемещений, содержащий корпус, закрепленный в нем тензометрический преобразователь перемещения и взаимодействующий с преобразователем полый шток, образующий с корпусом телескопическую пару, снабжен вторым тензометрическим преобразо вателем, закрепленным в корпусе соосно с первым. а шток снабжен толкателем, закрепленным в полости штока с помощью резьбового соединения для регулирования расстояния между толкателем и вторым преобразователем.50На чертеже изображен датчик перемещений, продольное сечение.Датчик состоит из стаканообразного корпуса 1 и полого штока 2 с центральным стержнем 3, образующих телескопическую пару. Корпус 1 и шток 3 снабжены торцевыми крышками 4, выполненными в виде пластин увеличенной площади. В поИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения перемещений и внутренних деформаций в сыпучих средах, например в формовочной смеси.Известен датчик перемещений, содержащий шток, корпус и два тсизомстрических преобразователя перемещений, один из которых жестко закреплен на штоке и взаимодействует с упором на корпусе, а другой - жестко закреплен на корпусе и взаимодействует с штоком,Преобразователь, закрепленный на штоке, имеющем штыревую конструкцию, выполнен узкодиапазонным с повышенной за счет этого чувствительностью 1. Недостатка ми этого датчика я вляются низкая точность измерений перемещения слоев сыпучих сред вследствие плохого сцепления с ними корпуса и штока, а также низкое быстродействие, обусловленное влиянием массы преобразователя, закрепленного на штоке.Наиболее близким к изобретению техническим решением является датчик перемещений, содержащий корпус, закрепленный в нем тензометрический преобразователь перемещения и взаимодействующий с преобразователем полый шток, образующий с корпусом телескопическую пару. Торцы корпуса и штока снабжены пластинами для увеличения их сцепления с контролируемой средой 2. 51015202530 лости корпуса 1 закреплен тензометрический преобразователь 5, выполненный в видебалочки 6, с закрепленными на ней тензометрическим чувствительным элементом 7.Балочка 6 взаимодействует с коническимнаконечником 8, связанным с помощью пружины 9 постоянной жесткости и гайки 1 Ос центральным стержнем 3 штока, имеющим резьбу. На опоре 11 в корпусе 1 соосно с первым преобразователем 5 закреплен второй тензометрический преобразователь 12 с диапазоном преобразования,меньшим, чем у преобразователя 5. В отверстие по центру узкодиапазонного преобразователя 12 свободно проходит стержень 3 штока. Преобразователь 12 содержит цилиндрический ползун 13, установленный на пружине 14, закрепленную на немупругую консольную балочку 15 с тензометрическим чувствительным элементом 16,и цилиндрическую втулку 18 с коническойчастью, имеющей срез на основании.Консольная балочка 15 снабжена щупом 17, контактирующим с конической поверхностью втулки 18. В полости штока 2закреплен на резьбе толкатель 19, выполненный в виде кольца с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру ползуна 13. Резьбовое соединение толкателя9 штоком 2 позволяет регулировать расстояние между толкателем 19 и ползуном 13второго узкодиапазонного преобразователя 12.Параметры преобразователя 12 выбираются таким образом, что полное изменение выходного сигнала тензометрического чувствительного элемента 16 соответствует величине перемещения, меньшей диапазона преобразователя 5, т.е. преобразователь 12 имеет более высокую чувствительность и разрешающую способность, чемпреобразователь 5, но меньший диапазонизмерения,Датчик перемещений работает следующим образом.Перед установкой его, например, в формовочную смесь с помощью регулировочной гайки 1 О задают необходимое расстояние между торцевыми крышками 4, а установкой толкателя 19 на определенном расстоянии от ползуна 13 задают участок измерений с повышенной чувствительностьюи разрешающей способностью. Перемещение слоев контролируемой среды чрез крышки 4 передается корпусу 1 и штоку 2, которые вдвигаются один в другой. При этомстержень 3 штока 2 сжимает пружину 9,что вызывает деформацию балочки 6 и изменение сопротивления тензометрическогочувствительного элемента 7, по которомусудят о полной величине перемещения слоевконтролируемой среды.После взаимного перемещения на заданную величину штока 2 и корпуса 1 тол1019216 Составитель И. Кислицин Редактор Н. Джутан техред И. Верес Корректор Ю.Макаренко Заказ Зб 85/32 Тираж б 02 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4катель 19, установленный в исходном положении на расстоянии от преобразователя 12, соприкасается с ним и вызывает перемещение ползуна 13 относительно втулки 18. При этом щуп 17 балочки 15, перемещаясь вдоль конической поверхности втулки 18, вызывает деформацию балочки 15, что приводит к изменению сопротивления тензометрического чувствительного элемента 16, по величине которого судят об относительном перемещении контролируемой среды на заданном узком участке характеристики преобразования датчика, смещенном относительно нуля. Необходимая величина этого смещения устанавливается регулировкой толкателя 19 путем закрепления его на соответствующем расстоянии от преобразователя 12, Длина резьбы на внутренней поверхности штока 2 выбирается такой, что может быть обеспечено включение преобразователя 12 в любой точке диапазона перемещения штока 2. При перемещении щупа 17 вдоль конической поверхности втулки 18 по срезу на основании конуса обеспечивается плавный сход щупа на цилиндрическую поверхность втулки 18 и возможность возвращения щупа в исходное состояние при обратном ходе ползуна 13.10 Возможность регулировки положения толкателя и повышенная разрешающая способность второго (влагочуствительного) преобразователя обеспечивают измерение перемещений контролируемого объема с высокой разрешающей способностью на любом участке характеристики датчика.