Устройство для измерения перемещений

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Совхоз Советски кСощиалистическикРеспублик 1 ц 734503ао левам изобретений и открытий(54) УСТРОЛСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИИ Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при индикации положения элементов гидротехнических сооружений, частей химических и атомных реакторов, механизмов и устройств подводного строительства и промысла, которые периодически устанавливаются из некоторого центрального положения в периферийные, и обратно. Известно устройство для контроля положения объекта, состоящее из струйного датчика сопло-сопло с неподвижными и соосными соплами и экрана, расположенного между соплами с возможностью перемещения относительно сопел. Экран, будучи присоединенным к телу, положение которого измеряется, перемещаясь перпендикулярно оси сопел в пределах диаметра струи взаимодействует с последней рабочей кромкой. При этом изменяется давление в приемном сопле, которое является выходным сигналом и, таким образом, мерой перемещения экрана, соединенного с перемещаемым телом 11.Недостатком известного датчика является то, что он может служить указателем положения перемещаемого тела только в одной точке (в месте размещения струйного датчика сопло-сопло),Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения перемещений, содержащее неподвижные датчики типа сопло-сопло и расположенный между ними подвижный нормально осям датчиков экран 2.При перемещении экрана вдоль линииположения осей датчиков рабочие кромки экрана взаимодействуют со струями датчи О ков, подавая сигнал положения рабочейкромки экрана н перемещаемого, тела относительно точки установки датчика в пределах измерительного диапазона устройства.Однако известное устройство позволяетконтролировать смещение объекта только попрямой.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства, а именно обеспечение возможности контроля перемещений при отклонениях го объекта от основного направления перемещения.Эта цель достигается за счет того, что4 п + 2 датчика расположены равномерно по окружности, один центральный датчик - вее центре, а остальные 4 п датчиков - равноотстояшими друг от друга п рядами симметрично относительно оси устройства, проходящей через центр окружности и парудатчиков на окружности, расстояния междудатчиками в каждом ряду равны междусобой и расстояниям расположенных наокружности и соответствующих этому рядудатчиков от оси устройства, а экран выполнен в виде осесимметричной ступенчатойрасширяющейся от торцовой грани пластины с п ступенями, у которои торцовая граньн 10выполнена перпендикулярной оси устройства,а боковые грани - параллельными этойоси, ширина каждой ступени выполнена равной расстоянию между датчиками ряда, соответствующего данной ступени, а длинаступеии - расстоянию вдоль оси устройства между датчиками на окружности, соответствующими данным ступени к ряду датчиков.Устройство снабжено 4 (п + 1) датчиками на окружности, два из которых разме- фшены на диаметре, нормальном оси устройства, и соответствующими этим двум датчикам дополнительным рядом и дополнительной ступенью экрана.На фиг. 1 показано устройство, разрез;на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1,Устройство для измерения перемещенийсодержит две параллельных плиты 1 и 2и экран 3. В плите 1 размещены напорныесопла 4 5, 6, 7, а в плите 2 - приемныесопла 8, 9, 10, 11, 12 и 13, соосные соответствующим напорным соплам. Пара сопел,расположенных на одной оси, образует датчик. 1 датчик в составе сопел 6 и 11, 12расположен в центре окружности, 4 п (на чертеже 4 Х 3 = 12 датчиков) в том числе всоставе сопел 5, 11 и 7, 13 расположеныравномерно по окружности, и еще 4 п датчиков в том числе в составе сопел 4, 8 ирядами (на чертеже тремя рядами) симметрично относительно оси 00, проходящейчерез центр окружности и пару датчиков 40в составе сопел 5, 11 и 7, 13 на окружности.Расстояния п п ь пмежду датчикамив каждом ряду равны между собой и расстояниям ответствующих датчиков, расположенных на окружности от оси, проходящей через ее центр.Экран 3 выполнен в виде осесимметричной ступенчатой расширяющейся от торцовой грани пластины с и ступенями (на чертеже тремя ступенями). ьоБоковые грани экрана параллельны оси симметрии пластины. Ось симметрии пластины на фиг, 2 совпадает с осью 00. Торцовая грань пластины перпендикулярна оси 00. Ширина п п, пэ каждой ступени равна расстоянию между датчиками соответствующего ряда, а длина 1 ступени - рас стоянию между рядами датчиков. Экран 3 скреплен с контролируемым объектом 14. Устройство работает следующим образом.В напорные сопла 4 - 7 под давлением подается жидкость, которая частично поступает в приемные сопла 8 - 13. Величины давления в приемных сопЛах (выходные сигналы) определяются степенью разообщения рабочими кромками экрана напорных сопел датчиков от приемных и по сравнению с давлением в напорных соплах условно равны величинам 1; 0,5; О.При среднем положении контролируемого объекта 14 в приемных соплах 8, 9, 10 и 12 сигналы равны 0,5, поскольку торцовая и боковые грани пластины наполовину разобщают напорные и приемные сопла датчиков.При перестановке объекта 14 вдоль оси 00 указателя в правое периферийное положение сигналы в соплах 12 и 13 изменяются: в сопле 12 от 0,5 до О, а в сопле 13 от 1 до 0,5.При перестановке объекта 14 из центрального положения вдоль оси 00 в левое периферийное положение сигнал в сопле 12 изменяется от 0,5 до 1, а в сопле 11 от 0 до О 5. Сигналы в соплах 8, 9 и 10 остаются неизменными и равными 0,5 при отсутствии перекосов и сдвигов объекта 14.При наличии перекосов и сдвигов объекта 14 сигналы в соплах 9, 8 и 10 отклоняются от величины 0,.5. Степень отличия сигнала от значения 0,5 характеризует величину сдвига и (или) перекоса, а знак этого отличия указыьает на направление сдвига и (или) перекоса.При перемещении контролируемого объекта 14 из центрального положения по какой- либо прямой, не совпадающей с осью 00, также происходит смена сигналов. Перемещение объекта 14, например, влево вверх (см. фиг. 2), приводит к смене сигналов в соплах 8, 9 и 10. Сопла, расположенные выше оси 00, будут последовательно перекрываться экраном, а сопла, расположенные ниже оси 00, наоборот открываться.Для более точного контроля перемещения объекта 14 из центрального положения целесообраз;ю применение одновременно двух описываемых устройств, прикрепленных к противоположным концам контролируемого объекта.Формула изобретения1. Устройство для измерения перемещений, содержащее неподвижные датчики типа сопло-сопло и расположенный между ними подвижный нормально осям датчиков экран, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, 4 п + 2 датчика расположены равномерно по окружности, один центральный датчик - в ее центре, а остальные 4 п датчиков - рав734503 1 гЬ 2. Составитель ВТехред К. ШуфрТираж 801 деев Корректор МПодписноета СССРытийаб., д. 4/5Проектная, 4 игул едактор Н. Аристова аказ 2153/46 ЦНИИПИ Государспо делам изо 113035, Москва, Ж - лиал ППП Патент,твенного ком ите ретений и отк 35, Раушскаяг. Ужгород, ул ноотстояшими друг от друга п рядами симметрично относительно оси устройства, проходяшей через центр окружности и пару датчиков на окружности, расстояния между датчиками в каждом ряду равны между собой и расстояниям расположенных на окружности и соответствующих этому ряду датчиков от оси устройства, а экран выполнен в виде осесимметричной ступенчато расширяюшейся от торцовой грани пластины с п ступенями, у которой торцовая грань выполнена перпендикулярной оси устройства, а боковые грани - параллельными этой оси, ширина каждой ступени выполнена равной расстоянию между датчиками ряда, соответствующего данной ступени, а длина ступени - расстоянию вдоль оси устройства между датчиками на окружности, соответствующими данным ступени и ряду датчиков.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено 4(п+ 1) датчиками на окружности, два из которых размешены на диаметре, нормальном оси устройства, и соответствуюшими этим двум датчикам дополнительным рядом и дополнительной ступенью экрана. 1 О Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР402690 кл, Г 15 С /14, 1971.2. Авторское свидетельство СССР403884, кл. Г 15 В 11/08, 1970 (прототип).