Двухкоординатный преобразователь угловых перемещений

(504 С 0 ГОСУДАРСТВ ПО ИЗОБРЕТЕ ПРИ ГКНТ С ННЫИ НОМИТЕТНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСКОМ ВИДЕТЕЛЬСТ полнен в виусеченного элек тропроводяшегорообразного элемента Бюл. У 32ий авиационныйС.П.Королеваов, Ю,С,ДмитриеМ,Бурдин9:531.71(088.8)свидетельствоС 01 В 7/30, 1 5 с радиусом электрическо шарообразног и сегментного диучастка 6 второго элемента того же р нсти(21) 4368261/2 (22) 2601,88 (46) 30.0889, (71) Куйбышевск тут им. акад, (72) Н.Е.Конюх В,Н.Буров и В, (53) 621.317.3 (56) Авторское Мф 1379608, кл.(54) ДВУХКООРДИНАТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ(57) Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью повышение надежности и упрощение кониструкции преобразователя, который содержит полый разъемный диэлектрический корпус 1 с размещенным в нем сферическим шарниром 2 с жестким стержнем 3 для связи с объектом контроля. Сферический шарнир 2 выдиуса, примыкающего к первому своимплоским срезом. Центры обоих шарообразных элементов совпадают с центром сферической полости корпуса 1,При изменении углового положенияобъекта контроля изменяется площадьэлектропроводящей поверхности элемента 5 и зазор под парами катушек7 индуктивности вихретокового датчика зазоров, питаемого напряжениемвысокой частоты и размещенного в корпусе 1. Выполнение участка 6 издиэлектрика с определенной высотойН позволяет создать требуемую зонунечувствительности преобразователя,что повышает надежность его работыв условиях вибраций, 1 ил,3 1504494Изо бр е т ение о тно сит ся к и зм е рит ельн ой т ех ник е и може т бы ть и спользо в а но для двух к о орди на тных и эмерений угло вых перемещений в ра зл ичных5системах управления и в машиностроении.Целью изобретения является повышение надежности функционированияпреобразователя двухкоординатньх угловых перемещений в условиях вибраций, а также упрощение его конструкции за счет выполнения шарообразныхэлементов сферического шарнира сплоскими контактирующими поверхностями.На чертеже схематично изображенаконструкция двухкоординатного преобразователя,Двухкоординатный преобразователь 20угловых перемещений содержит разъемный диэлектрический корпус 1 со сферической попастыо в нем и секторнымвырезом, В полости корпуса 1 размещен сферический шарнир 2 с жестким 25стержнем Э, выполняющим роль звенасвязи шарнира 2 с контролируемымобъектом, Стержень 3 имеет возможность перемещаться в секторном вырезе корпуса 1 и закреплен в нем с ЗОпомощью конусообразной пружины 4.Сферический шарнир 2 выполнен вЬиде электропроводящего усеченногоВ Ршарообразного элемента 5 с радиусомЕ и сегмента диэлектрического участка б второго шарообразного элементатого же радиуса К, примыкающего кпервому элементу 5 своим плоскимсрезом. Оба шарообразных элементавыполнены с плоскими контактирующи- ,4 Оми поверхностями так, чтобы центрыих сферических поверхностей совпадали с центром сферической полостикорпуса ) . В корпусепреобразователя размещены катушки 7 индуктивности вихретокового датчика зазоров,имеющие радиус Е и соединенные сэлектронным блоком 8. Катушки 7 индуктинности установлены диаметральнд, попарно противоположно и симметрично о гносительно центра полостикорпуса 1, а плоскости этих катушекперпендикулярны плоскости поперечнойсимметрии сферического шарнира 2,Высота Н диэлектрического участкавторого шарообразного элемента бсферического шарнира 2 в его диаметральной плоскости должна удовлетворять математическому выражению:Ве Н - К 1 - Во 0 + атс 81 П К э где ) - заданный угловой размер зоны нечувствительности преобразователя по угловому перемещению звена связи с управляющим объектом.Двухкоординатный преобразователь угловьпс перемещений работает следуюп 1 им образом.На вихретоковый датчик зазора пода е тс я нап ряжени е вы сок ой ч а сто ты. В исходном состоянии сферический шарнир 2 занимает такое положение, при котором стержень 3 перпендикулярен плоскости поперечной симметрии шарнира 2, При этом зазоры между поверхностью шарообразного элемента 5 и всеми катушками индуктивности одинаковы, вследствие чего магнитные поля вихревых токов, протекающих по его поверхности, наводят в катушках одинаковые сигналы. Поэтому на выходе электронного блока 8 вихретокового измерителя зазоров получают нулевые напряжения 11 = О иБлизкие к нулю напряжения будут в некотором диапазоне 4. угловых перемещений стержня 3, связанного с объектом контроля, Этот диапазонсоответствует требуемой (из условий вибрации) зоне нечувствительности преобразователя, задаваемой высотой Н циэлектрического участка 6 второго шарообразного элемента. При достаточно больших угловых перемещениях стержня 3 /о ) , и/ диаметрально противоположные катушки 7 индуктивности будут находиться В различных условиях, поскольку на одну из,них будет влиять край диэлектрического участка 6, Это обуславливает различные по величине сигналы на э тих катушках, н следствие чего на выходах электронного блока 8 появляются отличные от нуля напряжения О и 11 р, соответствующие ве". личинам углового перемещения о и (5 объекта во взаимно перпендикулярных плоскостях. Величины напряжений 0 и 0 р пропорциональны величине перемещения объекта контроля по соответствующей угловой координате, а знак этих напряжений определяет направление этого перемещения.Благодаря выполнению сферического шарнира в виде шара из двух элементов с плоскими контактирующими по494са звено связи шарнира г контролируемым объектом, выполненное в видежесткого стержня, и вихретоковый дат -чик зазоров, выполненный в ниде электронного блока и подключенных к нему четырех идентичных катушек информула изобретения Составитель Т. БычковаТехред М,Моргентал Корректор М, Шароши Редактор А. Долинич Заказ 5240/41 Тиоаж 683 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 515 О 4 верхностями и с центром, совпадающим с центром полости корпуса, обеспечивается простота и технологичность конструкции преобразователя, а благодаря возможности создания требуемой зоны нечувствительности преобразователя повышается надежность его работы в условиях вибрационных помех,Двухкоординатный преобразователь угловых перемещений, содержащий разъемный диэлектрический корпус со сферической полостью в нем и секторным выреом, размещенный в полости корпуса сферический шарнир, выполненный в виде примыкающих один к другому электропроводящего усеченного шарообразного элемента и сегментного диэлектрического участка второго шарообразного элемента того же радиуса, размещенное в секторном вырезе корпудуктивности, установленных попарнодиаметрально противоположно в диэлектрическом корпусе симметричноотносительно центра его полости,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью упрощения конструкции и повышения надежности функционированияв условиях вибраций, контактирующиеповерхности усеченного шарообразногоэлемента и сегментного диэлектрического участка выполнены плоскими,центры их сферических поверхностейсовпадают с центром сферической полости корпуса, а жесткий стержень звена связи подпружинен в сек торном вырезе корпуса с помощьюконусообразной пружины, 25