Двухкоординатный преобразователь угловых перемещений

(19) (11) 1 В 7 30 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Н иг.1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Куйбышевский авиационный институт им, акад. С,П.Королева(56) Авторское свидетельство СССР М 1486770, кл. 6 01 В 7/30, 1987.с (54) ДВУХКООРДИНАТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель - расширение области использования двухкоординатного преобразователя угловых перемещений за счет расширения номенклатуры контролируемых объектов. Преобразователь содержит полый диэлектрический корпус 1 и размещенный на его оси якорь 2, выполненный полым и имеющий резьбу на внутренней . поверхности участка 4 с плоскими наружными гранями. С пбмощью регулировочной гайки 5, имеющей резьбу на ее внешней поверхности, обеспечивается регулирование зоны нечувствительности преобразователя, для чего в ней предусмотрены конусообразная полость и отверстие 6 в торце 7 с овальным поперечным сечением, В полости якоря 2 на его оси размещен управляющий стержень 8, консольно закрепленный в днище корпуса и имеющий овальное сечение меньших размеров, чем отверстие в торце гайки. При перемещении этого стержня и его воздействии на якорь 2 формируются сигналы в катушках индуктивности вихретокового датчика, размещенных в стенках корпуса попарно симметрично по обеим координатным осям напротив плоских граней участка 4 якоря 2, Дифференциальное включение пар катушек обеспечивает линейную зависимость выходного сигнала преобразователя от угловых перемещений по обеим координатам. Наличие съемных элементов - гайки 5 и стержня 8 позволяет изменять форму отверстия в гайке и форму поперечного сечения стержня, что позволяет регулировать зону нечувствительности преобразователя в соответствии с требованиями, предъявляемыми специфическими особенностями объекта контроля, 2 ил.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения угловых перемещений по двум координатным осям в системах управления Перемещением летательных аппаратов широкой номенклатуры.Цель изобретения - расширение облати использования преобразователя за счет оздания регулируемой зоны нечувствиельности преобразователя к начальным уговым перемещениям, адаптации к словиям эксплуатации за счет использоваия сменных регулировочных элементов, а акже за счет обеспечения независимого ормирования выходных сигналов по обем координатам, что, в свою очередь, расиряет номенклатуру контролируемых бъектов.ФНа фиг.1 показан двухкоординатный реобразователь угловых перемещений, азрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1,Двухкоординатный преобразователь гловых перемещений содержит полый диэектрический корпус 1, на оси внутренней олости которого размещен с,возможнотью угловых перемещений якорь 2, Якорь ыполнен полым из электропроводящего атериала и имеет на консольно заделаном в днище корпуса участке 3 цилиндричекую поверхность. Примыкающий к нему участок 4 якоря выполнен с плоскими наружными гранями и с резьбой на его внутенней поверхности для взаимодействия с егулировочной гайкой 5, имеющей резьбу а внешней поверхности. Эта гайка имеет онусообразную полость и отверстие 6 в орце 7 с овальным поперечным сечением. Кромки э 1 ого отверстия могут иметь закругленную форму для устранения "режущего эффекта", В полости якоря 2 на его оси размещен управляющий стержень 8 с рукояткой 9, образующие звено для связи якоря с контролируемым объектом (не показан), Стержень 8 консольно закреплен с помощью, резьбового соединения в днище корпуса 1 преобразователя, а размеры его поперечного сечения, которое выполнено овальным, меньше размеров овального отверстия 6 в торце 7 регулировочной гайки 5. В стенках диэлектрического корпуса преобразователя размещен вихретоковый датчик зазоров, выполненный в виде четырех одинаковых плоских катушек 10-13 индуктивности диаметра О, установленных попарно по обеим координатным осям напротив плоских граней якоря 2 и соединенных с измерительным блоком 14. Поперечный размер плоских граней якоря равен (1,52) О,Двухкоординатный преобразователь угловых перемещений работает следующимобразом,На катушки 10 - 13 индуктивности вихре 5 токового датчика подается напряжение высокой частоты. В исходном состояниипреобразователя, когда угловые координаты О ир управляющего стержня 8 равны нулю, зазоры между плоскими гранями10 участка 4 якоря 2 и плоскостями катушек10 - 13 индуктивности равны. Вследствиеэтого равны и сигналы на этих катушках,зависящие от поля вихревых токов, протекающих в поверхностном слое граней 4 якоря15 2, В результате на выходе измерительногоблока 14 формируются выходные сигналыОа и Ор, равные нулю, Эти напряжения навыходе измерительного блока 14 сохраняются близкими к нулю в некотором начальном диапазоне угловых перемещенийобъекта по координатам а иф определяемом величиной зазора между управляющимстержнем 8 и стенками овального отверстия6 в торце 7 регулировочной гайки 5. При25 достаточно больших угловых отклоненияхстержня 8 по координатам аилиВ его поверхность воздействует через гайку 5 наякорь 2 преобразователя, упруго его изгибая и, тем самым, изменяя расстояние меж 30 ду плоскими гранями его участка 4 икатушками 10-13 индуктивности вихретокового датчика,В результате на выходе измерительногоблока 14 появляются отличные от нуля сигналы Оа и О ф, Изменение этих сигналов отуглового положения якоря 2, изменяющегозазор между ними и катушками датчика,близко к линейному за счет дифференциального включения катушек 10, 12, и 11, 13индуктивности вихретокового датчика зазоров. Выбор взаимного соотношения поперечных размеров плоских граней якоря 2 идиаметра О катушки индуктивности датчика4 обеспечивает независимое формированиевыходных сигналов по о".зим координатам.Подвижная установка регулировочной гайки 5 позволяет регулировать зону нечувствительности в зависимости от условийэксплуатации преобразователя, что расширяет номенклатуру используемых объектовконтроля. Воэможность замены гайки 5 истержня 8, закрепленного в днище корпусана резьбе, позволяет изменять как формурегулировочного отверстия в гайке, так и,соответственно, форму поперечного сечения стержня, что обусловливает изменениезоны нечувствительности преобразователя.Указанные особенности конструкции преобразователя обеспечивают его высокую1665224 А-А Составитель Т.БычковТехред М,Моргентал тор О,Кравцов иц актор Заказ 2385 Тираж 388 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 ьский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагар роизводственно адаптацию к условиям эксплуатации объекта, что позволяет расширить его областьиспользования. Формула изобретения 5 Двухкоо рдин этны й и реобразователь угловых перемещений, содержащий полый диэлектрический корпус, размещенный .на его оси с возможностью угловых перемещений якорь, выполненный из электропрово дящего материала и имеющий на одном из участков цилиндрическую поверхность, звено связи якоря с контролируемым объектом, выполненное в виде управляющего стержня с рукояткой, и размещенный в стенке корпу са вихретоковый датчик зазоров, выполненный в виде четырех одинаковых плоских катушек индуктивности, закрепленных в корпусе и установленных попарно симметрично относительно якоря по обеим 20 координатным осям, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения области использования преобразователя за счет расширения номенклатуры контролируемых объектов, он снабжен регулировочной гайкой, имеющей внешнее зацепление с якорем и конусообразную полость с отверстием в ее торце, которое имеет овальное поперечное сечение, размеры этого отверстия превышают размеры поперечного сечения управляющего стержня, которое также выполнено овальным, якорь выполнен полым с плоскими наружными гранями, которые расположены напротив катушек вихретокового датчика и примыкают к его цилиндрическому участку, и имеет резьбу на его внутренней поверхности на участке взаимодействия с регулировочной гайкой, ко-. нец цилиндрического участка якоря консольно закреплен в днище корпуса, а управляющий стержень размещен на оси якоря и также консольно закреплен в днище корпуса посредством резьбового соединения.