Способ измерения перемещений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 4 601 В 7/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТр ВИДЕТЕЛЬСТВ АВТ(54) СПОСОБ ЩЕНИЙ Изобретение ехнике и им измерения иях эксплуат чувствительн преобразоват типа, напри аторных или нейную характер ролируемом(57)ной тностиусловнийэтомлибоформ относится к иет целью повыперемещенийации за счет учеости используелей перемещенмер индуктивнемкостных, имистику преобрадиапазоне пер змерительшение точв рабочих та изменеемых при ия какогоых, трансеющих лизования в емещений. конт ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ЯО 1402799 А 1 Для осуществления этого способа используют два преобразователя перемещений, устанавливаемых на контролируемом объекте с возможностью одновременного измерения одного и того же перемещения. Оба преобразователя должны быть смещены один относительно другого на величину ЛЬ, соответствующую расстоянию между точками перехода через нуль их градуировочных характеристик, полученных при нормальных условиях окружающей среды. Поскольку градуировка преобразователей перемещений в рабочих условиях может быть затруднительна или нецелесообразна из-за того, что чувствительность используемых преобразователей в этих условиях изменяется произвольным образом в широких пределах, повышение точности измерения перемещений в рабочих условиях обеспечивается за счет использования результатов измерения выходных сигналов преобразователей и учета величины смещения Л 10 их характеристик с помощью соответствующего математического выражения, связывающего их между собой. 1 ил.(2) формула изобретения 55 Изобретение относится к измерительнойтехнике и может быть использовано дляточного измерения перемещений или деформаций различных объектов техники в широком диапазоне изменения рабочих условийих эксплуатации.Цель изобретения - повышение точностиизмерения путем учета изменения чувствительности преобразователей перемещенияв рабочих условиях эксплуатации (напримерпри высокой температуре).На чертеже показаны градуировочныеА и В и рабочие А и Б характеристикипреобразования двух дифференциальныхпреобразователей перемещения, полученныесоответственно, при нормальных условияхокружающей среды и при рабочих условияхэксплуатации - высокие или низкие температуры, радиоактивное облучение и т. п.Способ измерения перемещений объектарабочих, например, экстремальных условиях эксплуатации осуществляют следующим образом.Устанавливают на объекте контроля двадифференциональных преобразователя перемещения, имеющих линейную характерисГику преобразования, и определяют их градуировочные характеристики А и Б в нормальных условиях окружающей среды (комнатная температура, атмосферное давлениеи т. д,), т, е. в условиях, не оказывающихвлияния на параметры этих характеристик.Для этого используют средства для точногоизмерения ряда известных задаваемых переМещений (например, сердечника в индуктивном преобразователе) и соответствующиеим значения выходных сигналов,Установку обоих преобразователей наОбъекте контроля осуществляют со смещением один относительно другого на величинуф 1 О, соответствующую расстоянию междуточками перехода через нуль их градуировочных характеристик преобразования.После размещения объекта контролявместе с обоими преобразователями перемещения в экстремальных условиях эксплуатации измеряют выходные сигналы обоихпреобразователей, соответствующие перемещениям, напримерХ и Х 2 контролируемогообъекта контроля, и сравнивают измеренныесигналы с их значениями на соответствующих градуировочных характеристиках преобразования, полученных в нормальных условиях окружающей среды.Поскольку градуировку преобразователей в рабочих (экстремальных) условияхэксплуатации осуществить затруднительно,например, при облучении в реакторе, темболее что в этих условиях чувствительностьпреобразователей нестабильна и может довольно значительно изменяться во временипроизвольным образом, то определение перемещений непосредственно по градуировочным характеристикам, снятым при нормальных условиях окружающей среды, будет 2иметь большую погрешность, например 8 А, или БВ,.Благодаря практически одновременномуизмерению одного и того же перемещения, например, в точках Х, и Х 2 с помощью двух преобразователей перемещения, нули характеристик преобразования которых смещены на определенную величину ЮО, эти перемещения можно определить через выходные сигналы обоих преобразователей и величину 10 ИО с помощью математического выражения,полученного из условий подобия двух треугольников, ограниченных осью абсцисс и рабочими характеристиками преобразова- телей 35 ул улх, х,У 1 У 2 (1)Х 1 - ЛХО Х 2 - ЛХО20Л А 6 бгде У 1, У 2, У и У 2 - выходные сигналы обоихпреобразователей в рабочих условиях, соответствующие перемещениям объекта контроля В точки Х 1 и Х 2.На основании (1) могут быть рассчитаны25 Х и Х 2ЛХО(у - У,) УУ 2 1 У 1 2 ЛХО(у - У 2) 1 230 У 2 У - УУ откуда следует, что величина ЛХ=Х - Х 2может быть определена следующим образомЖО( У 2 - У 1)( У 2 УЛХ=Х 2 - Х = -- лл - бУ 1 У 2 - У 2135Таким образом, независимо от изменениявеличины и знака изменения чувствительности (наклона) характеристик преобразования преобразователей в рабочих условияхэксплуатации может быть измерено переме 40 щение объекта на величину ЛХ с более высокой точностью, чем в известном способе,при условии, что перемещения объекта соответствуют линейным участкам характеристики преобразования обоих преобразователей, т. е. зона линейных участков в рабочих45 условиях эксплуатации не изменяется, ачувствительность обоих преобразователейза время измерения обоих перемещений Хи Х 2 также практически постоянна. Очевидночто для осуществления этого способа пригодны преобразователи различного типа:индуктивные, трансформаторные емкостныеи др. типа, удовлетворяющие вышеуказанным требованиям,Способ измерения перемещений объекта, заключающийся в том, что устанавливают на контролируемом объекте два дифферен402799 Составитель С. СкрыпникРедактор А. Долинич Техред И. Верес Корректор И. ЭрдейиЗаказ 2843/27 Тираж 680 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 415Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 циальных преобразователя перемещения с линейной характеристикой преобразования, измеряют их выходные сигналы в рабочих условиях, сравнивают эти сигналы с их значениями при нормальных условиях окружающей среды по градуировочным характеристикам преобразования и определяют перемещения объекта, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения путем учета изменения чувствительности преобразователей перемещения в рабочих условиях, оба преобразователя устанавливают со смещением одного относительно другого на величину Л 1 о, соответствующую расстоянию между точками перехода через нуль их градуировочных характеристик, и одновременно измеряют выходные сигналы обоих преобразователей, соответствующие одному и тому же перемещению, величину которого определяют с учетом ЛЬо.