Устройство контроля перемещений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 1578449 9) (1 1)5 601 В 7 НЫЙ НОМИТЕ ЯМ И ОТНРЫТ ГОСУДАРС ПО ИЗОБР ПРИ ГКНТ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕЛЬСТВУ ВИ ВТОРСН 2 ство ССС 7/18, 198 Рыг. 1(54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ(57) Изобретенизмерительнойчувствительностмерений, Устро ие относится к контрольно- технике, позволяет повысить ь и расширить диапазон изйство содержит последовательно соединенные источник 1 стабилизированного питания, мостовую схему 2, уси.литель 3 мощности, регистрирующий прибор 4, чувствительные элементы, выполненные из электропроводящей резины 5 с напыленными токосъемниками 6, подвижный шток 7, Причем два идентичных по типоразмеру и химическому составу чувствительных элемента 5 подключены в разные плечи мостовой схемы 2 и расположены в неподвижном и изолированном корпусе 9 с металлическим кожухом-экраном 10 и двумя резьбовыми прижимами 11. Чувствительные элементы плотно . прижаты к изолированной шайбе 8, закрепленной винтами к подвижному штоку 7. Поступательное перемещение шайбы 8 приводит к сжатию одного чувствительного элемента 5 и растяжению дру- а гого. При деформации изменяются сопротив.ления этих элементов и, следовательно, сигнал на выходе мостовой схемы 2. 2 ил.5 10 5 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относитс к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в системах автоматического управления и регулирования, в частности, в устройствах для контроля, измерения и регистрации линейных перемещений подвижных объектов или механизмов с фиксированным участком передвижения.Цель изобретения - повышение чувствительности и расширение диапазона измерений за счет деформации элементов 5 и соответствующего изменения сопротивлений в плечах моста.На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - выходные статические характеристики преобразователя.Устройство сбдержит последовательно соединенные источник 1 стабилизированного питания, мостовую схему 2, усилитель 3 мощ. ности, регистрирующий прибор 4, чувствительные элементы (электропроводящую резину) 5 с напыленными токосъемниками 6 подвижный шток 7 и изолирующую шайбу 8, которая крепится винтами к подвижному штоку 7, а свободные концы штока 7 предназначены для размещения в регулируемом или исследуемом объекте. Токосъемники 6 выполнены напылением меди на торцевые части резины, а сами чувствительные элементы 5 имеют форму цилиндра. Чувствительные элементы 5 установлены в неподвижном изолированном корпусе 9 с металлическим кожухом-экраном 10 и двумя прижимными элементами, например, в виде резьбовых прижимов 11. Чувствительные элементы 5 включены в различные плечи мостовой схемы 2.Ход резьбовых прижимов 11 обеспечивает балансировку мостовой схемы 2, задание преднапряженного состояния чувствительных элементов 5, обеспечивающее необходимые значение чувствительности и диапазона измерения преобразователя,Устройство работает следующим образом.При отсутствии деформации в исходном состоянии мост 2 с чувствительными элементами 3 (й 2, КЗ) подпитывается источником 1 постоянного тока и полностью сбалансирован путем подбора сопротивлений К 1 и К 4, величины которых лежат в пределах 5 - 100 м. Подвижной шток 7 кинематически связан с регулируемым объектом, положение которого необходимо контролировать. Принудительным перемещением подвижной шток 7 через шайбу 8 (например, текстолитовую) деформирует чувствительные элементы 5.Поступательное движение шайбы 8 вызывает сжатие одного чувствительного элемента 5 и соответственно растяжение другого, находящегося в преднапряженном состоянии, чувствительного элемента 5.Предварительное напряжение элементов 5 создается резьбовыми прижимами 1. При деформации изменяются сопротивления элементов 5. Поскольку изменяется сопротив ление обоих элементов 5, сигнал на выходе схемы 2 будет большим, чем при использовании одного чувствительного элемента 5. Обратный ход подвижной шайбы 8 вызывает соответственно растяжение одного и сжатие другого резинового чувствительного элемента 5.При правильной балансировке мостовой схемы 2, на выходе последней появляется сигнал, пропорциональный перемещению подвижного штока 7 (см. фиг. 2). В качестве регулируемого объекта может быть любой механизм, пространственное положение которого необходимо контролировать или задать по жесткой программе.Чувствительные элементы расположены в изолированном и неподвижном корпусе 9, изготовленном, например, из текстолита, который, в свою счередь, установлен в металлическом кожухе-экране для защиты от помех как высоко-, так и низкочастотных. Электропроводящие резиновые элементы 5 радиально деформироваться не могут при аксиальном воздействии штока, так как плотно посажены в корпусе 9. Однако они могут сжиматься, так как технологически в полимерной матрице присутствуют микропустоты,Выходные статические характеристики (фиг. 2) получены при приложении аксиального усилия, а следовательно и деформации электропроводящих резиновых чувствительных элементов 5 с удельным сопротивлением 0,02 - 0,040 мм. При.этом изменение чувствительности преобразователя (фиг. 2 - 1, 2 - 2) и диапазона контроля для одного и того же материала элементов 5 задавалось начальной толщиной и плотностью прилегания чувствительных элементов 5 к изолированной шайбе 8, обеспечиваемой резьбовыми прижимами 11,Формула изобретенияУстройство контроля перемещений, содержащее последовательно соединенные источник стабилизированного питания, мостовую схему, усилитель мощности и регистратор, а также корпус с отверстием, первый чувствительный элемент, включенный в одно из плеч мостовой схемы, выполненный из электропроводящей резины с торцовыми напыленными токосъемниками и размещенный в корпусе, шток, жестко связанный с первым чувствительным элементом черезотверстие в корпусе, и изолирующую шайбу, отличаю- иееся тем,. что, с целью повышения чувствительности и расширения диапазона измерений, оно снабжено вторым, выполненным аналогично первому, чувствительным элементом, размещенным в корпусе и включенным в другое плечо моста, и двумя прижимными элементами, изолирующая шайба размещена в корпусе между первым и вторым чувст1578449 Составитель И. РекуноваРедактор Л. Пчолинская Техред А. Кравчук Корректор Т. МалецЗаказ 1904 Тираж 504 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4 5Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, О вительными элементами и жестко связана со штоком, чувствительные элементы и изолирующая шайба выполнены со сквозными центральными отверстиями, в которых установлен шток, а прижимные элементы размещенына штоке в отверстиях корпуса с возможностью взаимодействия каждый со своимчувствительным элементом.