Устройство для контроля многокомпонентных перемещений объекта

ОПИСАК АВТОРСКОМ ЕТЕ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(72),А.И, Меркулов, В.А. Денисов, В.Н. Буров и Ю.И. Стеблев (71) Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени авиационный ннстине тут им. акад. С.П. Королева(56) 1. Авторское свидетельство СССР В 522405, кл. 8 08 С 9/04, 1974.2. Авторское свидетельство СССР М 896657, кл. 0 08 6 25/00, 1980(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ МНОГОКОМПОНЕНТНЬЗХ ПЕРЕЬЯ"ЩЕНИЙ ОБЬЕКТА, содержащее два крестообразных магнитопровода, соединенных между собой магнитопроводящей переьичкой, на которой расположена обмотка возбуждения, подключенная к генератору высокочастотного напряжения, расположенные соосно с маг- . .ннтопроводящей перемычкой стержневые магнитопроводы, на которых раз-. мещены встречно соединенные секции .а измерительной обмотки, подключенной к входу первого усилителя, секции первой опорной обмотки, расположен-. ;ные соответственно на :первом и вто,ром стрежнях крестообразного магнито провода, соединены последовательно ,.встречно и подключены к входу второго ЯО,10292ЗСЮ 08 С 9/04усилителя, выход которого соединен с .опорным входом третьего усилителя, ,адин конец второй опорной обмотки,расположенной на первом стержне второго крестообразного магнитопровбда, подключен к сигналвному входу третьего усилителя, другой конецвторой :опорной обмотки соединен с точкой соединения секций первой опорной обмотки, секции третьей опорной об-. мотки, расположенные соответственно ;на третьем и четвертом стержнях первого крестообразного магнитопро,вода, соединены последовательно- встречно и подключены к входу четвертого усилителя, выход которого соединен с опорным входом пятого усили- Е теля, один конец четвертой опорной обмотки, расположенной на втором стержне. второго крестообразного магнитопровода, подкпннен к оигнапвному С входу пятого усилителя, другойконец четвертой опорной обмотки соединен Я с точкой соединения секций третьей ,опорной обмотки, о т л и ч а ю щ:ее с я тем, что, с целью повышения :точности устройства, в нем стержневые магнитопроводы выпблнены высо,той Ь, равной 1/б 1, где 6 - длина ,магнитопроводящей переьичкн, выход .первого усилителя соединен с управлеицими входами третьего и пятого усилителей.5 10 15 20 65. и 23. Изобретение относится к системами,1автоматического контроля перемещений, а именно к устройствам для контроля многокомпонентных перемещенийобъекта,Известно устройство для двухкомпонентных перемещений, содержащее магнитопровод с обмотками возбужденияи измерительными обмотками, расположенными во взаимно перпендикулярныхплоскостях 13.Недостатки этого устройства состоят в сложности его конструктивного решения и в невозможности контролировать перемещения по трем ортогональным осямкоординат,Наиболее близкимпо своему техническому решению к предлагаемому является устройство для контроля многокомпонентных перемещений объектов,у которого преобразователь выполненна двух сердечниках крестообразнойформы с магнитной перемычкой, имеющей длину, равную высоте двух стержней и соединяющей центры сердечников, на стержнях которых размещеныдве группы по три встречно включенных измерительных катушек, причем измерительные оси преобразователя:У - совпадает с осью перемычки, аХ, Е - параллельны осям стержнейсердечников и расположены на расстоянии Х о = .0,15 2 + 0,4, а отвнешней грани стержней с опорнымиизмерительными катушками, гдеширина стержня, К - длина магнитопровода 23.Однако . уменьшение зазора поодной из осей координат уменьшаетсобственную индуктивность токовойкатушки, В случае питания токовойкатушки от генератора высокочастотногонапряжения с малым выходным сопротивлением растет ее магнитодвижущая сила и увеличиваются значениянаведенных ЭДС на измерительных катушках по другим осям координат,что определяет повышенные высотыстержней магнитопровода для сниженияпогрешностей от взаимного влияниякомпонент перемещений изделий,Целью изобретения является повышение точности устройства эа счетуменьшения взаимного влияния компонента перемещений объекта на выходнные сигналы устройства при контролетрех линейных и двух; угловых взаимных перемещений двух объектов сложной Формы по тремортогональным осямкоординат.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для контролямногокомпонентных перемещений объек",та, содержащее два крестообразных .магнитонровода, соединенных междусобой магнитопроводящей перемычкой,на которой расположена обмотка возбуждения, подключенная к генератору 25 30 35 40 45 50 55 60 высокочастотного напряжения, расположенные соосно с магнитопроводящей .перемычкой стержневые магнитопроводы, на которых размещены встречно соединенные секции измерительнойобмотки, подключенной к входу первого усилителя, секции первой опорной обмотки, расположенные соответственно на первом и втором стержняхкрестообразного магнитопровода,соединены последовательно встречнои подключены к входу второго усилителя, выход которого соединен с опорным входом третьего усилителя,один конец опорной обмотки, расположенной на первом стержне второгокрестообразного магнитопровода,подключен к сигнальному входу третьего усилителя, другой конец второйопорной обмотки соединен с точкойсоединения секций первой опорной обмотки, секции третьей опорной обмотки, расположенные соответственно на третьем и четвертом стержнях крестообразного магнитопровода, соединены последовательно-встречно и под" ключены к входу четвертого усилителя, выход которого соединен с опорным входом пятого усилителя, один конец четвертой опорной обмотки, расположенной на втором стержне второго крестообразного магнитопровода, подключен к сигнальному входу пятого . усилителя, другой конец четвертой опорной обмотки соединен с точкой соединения секций третьей опорной обмотки, стержневые магнитопроводы выполнены высотой Ъ, равной 1/б 1 где 1 - длина магнитопроводящей перемычки, выход первого усилителя соединен с управляющими входами третьего и пятого усилителей.На чертеже показано схематич- л ноеиэображение устройства для контроля многокомпонентных перемещений объекта.Устройство для контроля многокомпонентных перемещенйй объекта содержит два крестообразных магнитопровода 1 и 2, магнитопроводящую перемычку 3 с обмоткой 4 возбуждения, генератор 5 высокочастотного напряжения, стержневые магнитопроводы б и 7, секции измерительной обмотки 8, секции первой опорной обмотки 9, расположенные на первом и втором стержнях 10 и 11 магнитопровода 1, вторую опорную обмотку 12, расположенную на первом стержне 13 магнитопровода 2, секции третьей опорной обмотки 14, расположенные на третьем и четвертом 15 и 16 стержнях магнитопровода 1, четвертуЮ опорную обмотку 17, расположенную на втором стержне 18 магнитопровода 2, первый, второй, третий, четвертый и пятый усилители 19, 20, 21, 22Кроме того, на чертеже показаны объекты 24 и 25 и диэлектрическая оправка 26.Устройство работает следующим образом.Крестообразные магнитопроводы 1 и 2 совместно с перемычкой 3 представляет собой две ортогональные 1 Н-образные магнитные цепи с токовой обмоткой 4 возбуждения, расположенной на общей перемычке 3. Йспользование трех встречно включенных измерительных катушек, симметрично размещенных на стержнях Н-образной магнитной цепи, позволяет одновременно определять величины зазора и перекоса контролируемой поверхности. Влияние угловых перемещений. на сигналы линейных перемещенийустраняется выбором положения измерительных осей. Для устранения влияния перемещений по оси Е на сигналы поворота Р вокруг оси Х используется усилитель 21 с регулируемым напряжением 0 коэфФициентом усиленияАналогично сигнал Р корректируется регулируе 2мым О усилителем 23,Уменьшение высоты боковых стержней приводит к значительным измене ниям индуктивности катушек при вари ации зазора по любой из осей координат, Так как ток Э обмотки 4 возбуждения равен,где О, - питающее напряжение, Евь, выходйое сопротивление генератора 5, 2 - сопротивление обмотки 4, Е - вносимое сопротивление в обвнмотку 4, то Э растет с уменьшением зазора. Вследствие увеличения магиитодвижущей силы Гобмотки 4 растут наведенные ЭДС на измерительных и опорных обмотках, контролирующих перемещения по другим осям .координат, что определяет значительные погрешности от взаимного влияния компонент перемещений. При изме" кенни зазора по оси 2 от 0 до ефф соотношенияфсопротивленнй Е гевьинератора 5 и Е. обмотки 4 влияют напредельные нормированные вносившиенапряжения К устройства, а также; на величину ййтающего напряжения 5 генератора 5.Наиболее рациональным являетсярежим Еец = 10 Е, когда рост Гмкомпенсирует ослабление 0 . Приизменении зазора. вдоль оси Е от 0 1 О до о , исключается взаимное влия"ние компонент перемещений на выходные сигналы линейных перемещенийустройства.Продольные перемещения вдоль оси 15 У не влияют, на ЭДС, наводимые в секциях обмоток 9, 14, измерения линейных перемещений устройства.Уменьшение зазора вдоль оси Умежду устройством и поверхностьюобъекта приводит при указанномусловии к незначительному уменьшению ЭДС в обмотках 12 и 17 относительно ЭДС соответствующих секцияхобмоток 9 и 14. Поэтому необходимакоррекция сигналов Ор и О напряжением, О, соответствующим зазорувдоль оси У, подаваемым на управляющие входы усилителей 21 и 23.Устройство может бытьисполв .изовано и для контроля линейных ЗО и угловых деформаций изделий.Уменьшение веса и объема, определяемое уменьшением высоты боковых. стенок магнитопровода с одновременным исключением взаимного влияния 35 компонент перемещений на выходныесигналы преобразователя за счет выбора рационального соотношения междувыходным сопротивлением генератораи сопротивлением обмотки воэбужде 4 р, ния, а также дополнительной коррекциисигйалов перекоса по сигналам перемещ.ний вдоль оси У, позволяет сни зить как влияние массы на исследуемые вибрациоиные процессы в изделии, так и надежно контролироватьобъекты в скоростных газовых потоках.Экономический эффект от использо.вания предлагаемого изобретенияобусловлен отмеченными его техничес -кими преимушествами.1029200 Составитель В. РыгалинРедактор Т. Митейко 7 емред О.Нече . Корректор В.Бутя каз 4 984 4 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,ВНИИПИ Г по дел5, Иоскв раж б 18дарственизобретеЖ, Ра Подп исноеого комитета СССРий и открытийушская иаб., д. 4/5