Измеритель перемещений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИ Ч ЕСКИРЕСПУБЛИК 1755033 А(51)5 О 01 В 7/О 0 йОЙ ЕТЕН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАЙЙЕ ИЗОБР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Орловское специальное конструктор. ское бюро по приборостроению и средствам автоматизации(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПЕРЕМЕЦЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью повышение надежности работы и уменьшения габаритов измерителя перемещений, который содержит ферромагнитный сердечник 5, выполненный в виде усеченного койуса,имеющего снаружи диэлектрическое покрытие 4 с изменяющейся по его длине толщиной для образования цилиндрической поверхности неизменного диаметра, Сердечник установлен с возможностью переме- . щения на оси первой пары обмоток 5 и 6 -возбуждения и измерительной, соответственно, Осевая длина обмотки меньше их диаметра, что повышает вибростойкость измерителя. В том же корпусе 1 датчика размещена параллельно первой паре вторая пара обмоток 7 и 8 - возбуждения и компенсационная, соответственно, Эта пара отделена от первой пары обмоток зкранирующей перегородкой. Обмотки возбуждения 5 и 7 соединены согласно, а измерительная и компенсационная 6 и 8 - встречно, Их Я сигналы выпрямляются и подаются на индикатор измеренного результирующего сигнала,2 ил,ЮИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано вкачестве измерительного преобразователялинейных перемещений в электрическийсигнал в системах контроля и регулирования.Для измерения относительно больших линейных перемещений (более 50мм) широко применяются в качестве измерителей перемещений индуктивные итрансформаторные датчики солвноидноготипа, имеющие катушки индуктивности, намотанные по всей длине перемещения сердечника, При использовании на такихобьектах, как, например, холодильная машина для контроля положения золотникавинтового компрессора или судовой дизельдля контроля положения рейки топливногонасоса, эти измерители подвергаютсябольшим вибрационным нагрузкам. В особенности подвержены вибраций те частиизмерителя, которые удалены на значительноерасстояние от места крепления, что лвляеся их существенным эксплуатационнымнедостатком.Наиболее близким к изобретению является измеритель перемещений, содержащий цилиндрический корпус, размещенныев нем две первичные обмотки везбуждения,соединенные согласно последовательно,две вторичные обмотки - измерительную икомпенсационную, соединенные встречночерез выпрямители, и сердечнйк из магнитомягкого материала, установленный с возможность 1 о линейного перемещения вдольоси пар обмоток, одна из которых состоитиз первой первичной и измерительной обмоток, а вторал - из второй первичной и. компенсационной обмоток,Недостатком данной конструкции также является невысокая эксплуатационнаястойкость, в особенности электрических частей датчика, удаленных от места крепления, в свлзи с повышенной вибрационнойнагрузкой, а также большие осевые габариты корпуса, что затрудняет его монтаж наобьекте.Целью изобретения лвляется повышение надежности работы и уменьшение габаритов измерителя перемещений,Указанная цель достигается тем, что в измерителе перемещений, содержащем корпус, размещенные в нем две первичные обмотки возбуждения, соединенные согласно последовательно, две вторичные обмотки - измерительную и компенсационную, соединенные встречно через выпрямители, и сердечник из магнитного матери:,лг, установленный с возможностью инейного перемещения вдоль оси пар.обмоток, одна из которых состоит из первой первичной и измерительной обмоток, а вторая - иэ второй первичной и компенсационной обмоток, 5 сердечник выполнен в виде усеченного конуса, имеющего снаружи диэлектрическое покрытие и изменяющейся по его длине толщиной для образования цилиндрической поверхности неизменного диаметра.10При перемещении сердечника выходной электрический сигнал меняется в зависимости от толщины сердечника внутри обмоток пропорционально пройденному 15 расстоянию. Поскольку при переменном сечении сердечника число витков в обмотках, между которыми изменяется индуктивная связь, может оставаться постоянным, то катушки с обмотками выполняются с осевой 20 длиной, меньшей их диаметра, Такое выполйение катушек- и их установка в корпусеизмерителя не соосно (как в соленоидных датчиках), а параллельно одна другой позволяет повысить виброустойчивость измери телл перемещений. На фиг.1 схематически изображена конструкция измерителя перемещений; на фиг.2 - его электрическая блок-схема.30Измеритель перемещений состоит изметаллического корпуса 1, разделенного экранирующей перегородкой 2 на два симметричных отсека, в которых на диэлектри ческих каркасах 3 и 4 располагаются парыобмоток, одна из которых состоит из первичной 5 и вторичной измерительной 6 обмоток, а вторая - из второй первичной 7 и вторичной компенсационной 8 обмоток.40 Сердечник 9 выполнен из магнитомягкогоматериала в виде усеченного конуса с покрытием 10 из диэлектрического материала, имеющим изменяющуюся по длине сердечника толщину, Крепление измерителя на 45 объекте осуществляется через крепежныеотверстия 11, 12, расположенные по краям основания корпуса 1. Генератор 13 напряжения переменного тока через усилитель 14 мощности подключен к соединенным со гласно последовательно первичным обмоткам 5 и 7. Вторичные обмотки измерительная 6 и компенсационная 8 через выпрямители 15 и 16 переменного тока подключены встречно ко входам сумматора 55 17. Результирующий сигнал, пропорциональный положению сердечника 9, поступает через масштабирующий усилитель 18 на индикатор 19 для отображения информации. Для регулирования амплитуды сигнала на зажимах компенсационной обмотки 8 в1755033 орректор И.ШуллаЮ оставитель В.Гавр ехред М.Моргентал О,Спесивы Ред Тираж Подписноевенного комитета по изобретениям и открытиями113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 аказ 2882 ВНИИПИ Г л.Гагарина, 10 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужго ее цепь включено регулирующее сопротивление 20..Измеритель перемещений работает следующим образом,Перемещение сердечника 9 изменяет индуктивную связь между первой первичной 5 и измерительной 6 обмотками. При постоянной амплитуде питающего напряжения, подаваемого в первичную обмотку 5, и постоянном числе рабочих витков выходной обмотки б сигнал на ее выводах пропорционален перемещению сердечника 9. Выполнение измерителя с осевой длиной каркасов с обмотками, меньшей их диаметра, позволяет уменьшить осевые размеры измерителя, а также его габариты в целом, и при креплении измерителя на объекте со сторойы основания существенно снизить влияние действующих на него вибронагрузок и повысить надежность работы. Формула изобретения Измеритель перемещений, содержащий ,.корпус, размещенные в нем две первичныеобмотки возбуждения, соединенные соглас но последовательно, две вторичные обмотки - измерительную и компенсационную, соединенные встречно через выпрямители, и сердечник из магнитомягкого материала, установленный с возможностью линейного 10 перемещения вдоль оси пар обмоток, однаиз которых состоит из первой первичной и измерительной обмоток, а вторая - из второй первичной и компенсационной обмоток, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью 15 повышения надежности в работе и уменьшения габаритов, сердечник выполнен в виде усеченного конуса, имеющего снаружи диэлектрическое покрытие с изменяющейся по его длине толщиной для образования ци линдрической поверхности неизменногодиаметра.