Устройство для измерения перемещений

ОЛ ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) 3 а я влено 2 3. 09. 75 (2) 2 1 75 Ц 54/1 8-2 8 51)М. Кл.б 01 В 7/00 С 08 (. 9/04 с присоединеннем заявк асударстоонню комнте СССР оо делам нэооретений н открытийиковано 05,11,79, Бюллетень М 41 Дата опубликования описания 08,1 1( 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕ 11 И 5 Г 1 ЕРЕМЕШЕ НИЙ Изобретени.измерительной пользовано дл дискретных полионного контрол ли перемещецишихся в герме жеций органов, нахообъемах.)абоч ичць оне сра- контакьткяет, еле десво дь, цепь питяни е относится к коцтрольцотехцике и может быть ис Известно устройство для измерения перемещений, которое содержит магнцтоу рявляемые контакты, расположенные ня немагнитцой трубе с определенным шагом постоянный магнит, перемецгаемый вдоль трубы и связываемый с контролируемым рабочим органом, источник питания, блок индикации и блок дешифрации. Магцитоуправляемые контакты (МУК) разделены ця группы, в каждой из которых все МУК объгдицецы одним выводом,Г 1 ротивоположцые выводы каждого МУК в одной группе соединены с соответствутогпими выводами МУК о:тальцых групп, обеспечивающими ицццкяццю одинаковых цифр ( в пределах лоО) в блоке индикации, Блок дешифрации лыполцет виде чувствительных взаимно сблокцровянцых реле, через которые выводыгрупп МУК подключены к различнымполюсам источника питания,Гри ця хождец ии ма гнита в атывания магцитоупрявляемо а последний замыкается и за шифратора, замыкающие контакты которого передают сигнал на блок индикацииПеремещение магнита сопровождаетсяпоследовательным переключением сигналов на табло единиц и десятков. Положение магнита ири его перемещении в 15прямом ходе определяется моментом срябатывания МУК, при обратном ходе - моментом отпускания МУК.Ввиду того, что МУК имеют петлюгистеризиса, т. е. срабатывание и отпускание МУК происходит при различныхвеличинах магнитного потока ( другимисловами - при различных положениях гнита), точность измерения положения6062 магнита известным устройством недоста-точна,Более близким техническим решениемк данному изобретению является устройство для измерени 5 перемепепий содер-жащее источник питания, постоянныймагнит, связываемый с объектом измереиия, катушку индуктивности, магнитоупрявляемые контакты, расположенные сзаданным шагом по пути перемещениямагнита и размещенные внутри катушекиндуктивности, и схему обработки сигналов.Повышение точности измерения перемещений в этом устройстве осуществляется за счет уменьшения разницы междупотоками включения и отключения МУКблагодаря наличию катушек индуктивности, питающихся через ограничители токаот стабилизатора пульсирующего напря-жения,О 5 20 Однако электрическая схема такого стабилизатора достаточно сложна, кроме того, поскольку все катушки индуктивности подключены к нему непрерывно, потребляемая ими мощность высока,Целью изобретения является упрощение устройства и уменьшение потребляе- мой мощности.Поставленная цель достигается тем, что схема обработки сигналов выполнена в виде релейного блока дешифрации, один конец каждой катушки индуктивности подключен к выводу магнитоуправляемого35 контакта, соединенному с соответствующим релейным элементом низшего разряда блока дешифрации, а противоположные концы всех катушек объединены в группы,40 каждая из которых подключена к одному из пОлюсов источника питания через нормально разомкнутый контакт релейного элемента следующего высшего разряда блока дешифрации, связанного с той же45 группой катушек. Катушки индуктивности выполнены так. что создаваемый ими магнитный поток направлен навстречу потоку постоянного магнита.Благодаря такому выполнению устрой 50 ства отпадает необходимость в дополнительном источнике питания для катушек индуктивности,поскольку они возбуждаются от общего для всех блоков устройства источника питания постоянного тока.55 Кроме того, катушки индуктивности возбуждаются только при прохождении постоянного магнита мимо соответствующего МУК, вследствие чего потребляемая 74ими мощность существенно ниже, чем визвестном устройстве.На фиг. 1 представлено конов руктивное выполнение устройства; на фиг. 2 -принципиальная электрическая схема устройства.Устройство для измерения перемещений содержит МУК 1, 2,30, расположенные на немягнитной трубе 31, внутри которой перемещается постоянныймагнит 32, жестко связанный с контролируемым объектом 33, а также блокдешифрации, блок индикации (не показан на чертежах) и источник питанияпостоянного тока.Магнитоуправляемые контакт разделены на группы, например, 1-10,11-20, 21-30, в каждой из которыхвсе МУК объединены между собой по одному из выходов, К общей точке соединения этих выводов подключен релейныйэлемент следующего высшего разрядаблока дешифрацииреле "десятков" ),например к группе МУК 1-10 присоединено реле 34. Противоположные выводыМУК, соединенные в общую точку содноименными выводами МУК в другихгруппах, обеспечивающих индикацию одинаковых цифровых значений "единиц,подключены к соответствующему релейному элементу низшего разряда блокадешифрации (реле "единиц). Например,выводы МУК 1,11 и 21 взаимосвязаны между собой и подключены к обмотке возбуждения репе 35, выводы МУК2,12 и 22 - к обмотке возбуждения реле 36 и т. д.Каждый МУК размещен внутри катушки 37 индуктивности один конец каждойиз которых подключен к вывоцу МУК,присоединенному к соответствующему релейному элементу низшего разряда блока дешифрации, например реле 35, 36и т, д,Противоположные концы катушек индуктивности объединены в группы, каждая из которых подключена к одному изполюсов источника питания (в данномслучае - к "минусу") через нормальноразомкнутый контакт релейного элемента следующего высшего разряда блокадешифрации, связанного с той же группойкатушек. Например, группа катушек 37,,связанных с группой МУК 1-10 подсоединена к минусу источника литания через контакт 38 реле 34,С целью исключения возможности одновременной индикации цифровых значеций единиц на табло индикатора сразуот двух реле "единиц (что, в принципе,1возможно, так как в зависимости от габаритов постоянного магнита 32 могутодновременно замкнуться несколько МУК), 5в цепьпитания обмоток возбуждения каждого реле единиц" включены нормальнозамкнутые контакты реле, обеспечивающего индикацию последующего, более высокой значащей цифры. Например, контакт 1039 реле 36 включен в цепь питания реле35 ит.д.С целью исключения возможности одновременной индикации цифровых значений "десятков", на табло индикатора сразу от двух реле "десятков при положениях магнита, замыкающих одновременноМУК на грани двух групп, в цепь питания каждого такого реле включены нормально разомкнутые контакты реле, обеспечивающего индикацию последующей, более высокой значащей цифры десятков",например реле 34 подключено к "плюсу"источника питания через контакт 40 реле 41 ит.д.Группа контактов - контакт 42 реле35, контакт 43 реле 36 и контакты 44и 45 реле 46, предназначенного для индикации цифры "9" - обеспечивает подключение к источнику питания реле 35,предназначенного для индикации цифры"0, при переходе магнита из зоны одной группы МУК в зону соседней группыМУК. Контакт 47 принадлежит реле 35,а контакт 48 - реле 46. Стабилитроны49 служат для стабилизации напряженияпитания на каждом из реле десятков" впереходные периоды отключения одногои включения другого реле "единиц".40Устройство работает следующим образом,При прямом ходе магнита 32 в моментнахождения его в зоне срабатыванияМУК 1, соответствующего самому нижне 45му положению контролируемого органа,последний замыкается. В результате возбуждаются реле 34 и 35, обеспечиваяинцикацию сигналов "О"-десятков и"О"- единиц и переключая соответствую 50щим образом свои нормально замкнутыеи нормально разомкнуты контакты.Благодаря замыканию контакта 38реле 34 на катушку 37 ицдуктивцостиМУК 1 подается напряжение питания,55вслецствие чего оня создает магнитныйпоток, направленный навстречу магнитному потоку постоянного магнита. Однакоэтот поток размагничивания це окязывяет влияния ця состояцие МУК 1, тяккяк последний уже замкнулся, и разомкнуться не может ввиду цедостаточцой для этойцели величины потока рязмягничивяния,При перемещении магнита 32 в положение,при котором замыкается М УК 2,срабатывает реле 36, обеспечивая индикацию 1 - единицы и отключая своимиконтактами 39 обмотку возбуждения реле 35. При этом реле 34 остается включенным, обеспечивая по-прежнему индикацию О- десятков. При дальнейшихперемещениях магнита 32 каждое последующее реле "единиц" отключает предыдущее реле единиц.При попацации в зоцу срабатыванияМУК 10 возбуждается реле 46, обеспечивая индикацию 9 - единиц и подключая своим замыкающимся контактом 44обмотку возбуждения реле 35 к минууисточника питания, а своими раэмыкающимися контактами 45 и 48 отключаяминус источника от остальных релеэтого разряда. Само реле 46 остаетсявозбуждецчым благодаря замкнутомуконтакту 47 реле 35,Когда магнит 32 попадает в зонусрабатывания МУК 11, обеспечивающего индикацию О- единиц во второйгруппе МУК, возбуждается реле 41 иреле 35; Размыкяющийся контакт 40 реле41 отключает реле 34, в результате чего сблока индикации снимается сигнал "О"десятков и появляется сигнал "1-десятков. Одновременно реле 35 обеспечиваетиндикацию "О- единиц. Контакт 47 реле35 отключает от минуса" источника питания реле 46, в результате чего егоконтакт 44 размыкается. Однако реле35 остается возбужденным через нормально замкнутый контакт 43 реле 36и его собственный замкнувшийся контакт 42. При дальнейшем перемещениимагнита в зоне расположения МУК второй группы работа устройства протекаетаналогично вышеописанному,Так же устройство работает и приобратном перемещении магнита, толькосоответствующие реле отключаются в обратной последовательности,При этом магнитный поток, создаваемый катушками индуктивности, вычитается из магнитного потока постоянного магнита, благодаря чему обеспечиваются ускорение момента отпускания МУК, а следовательно, и повышение точности измерения положения магнита зя счет устранения указанного ранее явления гистере696274 зиса, характерного для ЛУК, когда срабатывание и отпускание МУК происходитпри различных значениях магнитного потока. Необходимо, однако, чтобы указанная петля гистерезиса не превышала шагдискретности МУК, Благодаря отсутствиюдополнительного стабилизированного источника пульсирующего напряжения схема"стройства упрощается, а благодаря последовательному подключению к источцику катушек индуктивности (по мере перемещения магнита) потребляемая имцмощность уменьшается,15 Устройство для измерения перемещений, содержащее источник питания, постоянный магнит, связываемый с объек- том измерения, катушку индуктивности, мвгнитоупрввляемые контакты, расположенные с заданным шагом до пути перемещенияя магнита и размещенные внутри катушек индуктивности, и схему обработ 25 ки сигналов, о т л и ч в ю ш е е с я гю М УР ФигТираж 8 писце Ужгород, ул, Проектная. 4 филиал ППП "Пател формула изобрете ни я ИИПИ Заказ 6750/39 тем, что, с целью упрошеция ус 1 ройстваи уменьшения потребляемой мощности,схема обработки сигналов выполнена ввиде релейного блока дешифрации, олинконец каждой катушки индуктивностиподключен к выводу мвгццтоуправляемогоконтакта, соединенному с соответствуюп 1 имрелейным элементом низшего разряда блока дешифрации, а противоположные концывсех катушек объединены в группы, каждвя из которых подключена к одному изполюсов источника питания через нормально разомкнутый контакт релейного элемента следующего высшего разряда блока дешифрации, связанного с той же группой катушек, а катушки выполнены так,что создаваемый ими магнитный поток направлен навстречу потоку постоянногомагнита.Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРЪ 381874, кл. Я 01 В 7/14, 1973.2. Авторское свидетельство СССРМ 534642, кл. Ь 01 В 7/00 1973