Электромагнитный датчик для контроля положения стальных изделий

(,735348 Сою СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ- .Ф.,: е,ударстеенный комитет. А, Костенко, Л,Л, Л. Тетиор в. в.во Кириллов Авторызобретени Заявитель 54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ДАТЧИККОНТРОЛЯ ПОЛОЖЕНИЯ СТАЛЬИЗДЕЛИЙ ЛЫХ сипите и Изобретение относится к средствам автоматизации, применяемым дпя контроля стальных изделий, например положения :проката, труб, механизмов, Основная обпасть применения - автоматизация тех,- нологических процессов в металлургии,5Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому явпяется датчик генераторного типа дпя контроли попожения метап 0 пических изделий, в котором при отсутствии индицируемого изделия рабочий сигнап в сигнальной обмотке практически отсутствует вследствие того, что сеК- ции возбуждающей обмотки включены по- парно встречно, При внесении контролируемого изделия в сигнапьной обмотке наводится ЭДС за счет отражения от издепия магнитного поля, создаваемого возбуждающими обмотками, в результате чего возникает положительная обратная связь, фпюктуации поля в возбуждающих обмотках, а также рабочий сигнал в сиг- нальной обмотке резко увепичиваются,усиливаются у пем и датчик срабатывает 1 .Однако такой датчик имеет. недостаточную чувствительность и надежность работы, вспедствие того, что в датчике не устраняется попностью влияние мешающих факторов, вызывающих на сигнальной обмотке появление напряжения небапанса пр отсутствии контропируемого изделия.Основными мешающими факторами при контропе попожения стальных изделий являются появление на рабочих поверхностях датчика окапины от контролируемого проката в усповиях металлургического производства и неточности расположения обмоток датчика (возникающие в процессе изготовления ипи эксппуатапии датчика например из-за вибрации) как относитепьно друг друга, так и относительно металлических частей корпуса датчика.В этом датчике не устраняется влияние на выходной сигнал окалины, скаппивающейся на кольцевой верхней части корпуса при его вертикальной установке;73534 55 3окалины, скаппивающейся во внутреннейполости датчика при егогоризонтальнойустановке(по условиям эксплуатации корпус датчика часто приходится устанавли"вать в горизонтальном положении, при5атом в его центральной части, в отверстиискапливается окалина); а также смещенияобмоток датчика относительно друг другаи "относительно корпуса в процессе эксплуатации, например из-за вибрации, ЭтоОприводит к появлению напряжения небапанса на выходе сигнальной обмотки датчика и необходимости увеличивать отрицательную обратную связь в датчике дпяпредотвращения возможных паразитныхгенераций.,Дпя нормальной работы датчика необходимо, чтобы рабочий сигнал, возникающий за счет воздействия на датчик контролируемого изделия, всегда и несколькораз превышал сигнал небапанса. Следовательно,вепичиной сигнала небапанса о 1-ранйчивается чувствительность датчикаи соответственно ограничивается такойе25важнейший пауаметр датчика, как рабочий зазор, т.е,максимальное расстояние между датчиком и контропируемымизделием. Работать же при рабочих сигналах незначительно превышающих сигналнебапанса недопустимо, так как ато . г ,30приводит к резкому уменьшению надежности работы датчикаи появлению его ложных срабатываний.Цепь изобретения - повышение чувствительности и надежности работы датчика путем устранения влияния мешающихфакторов - окапины на датчике, неточности расположения обмоток, воздействиякорпуса на обмотки.Цепь достигается тем, что в электро 40магнитный датчик введен фазочувствитепьный выпрямитель (фЧВ), в котором вход1 опорного напряжения (т,е. вход ФЧВ, ккоторому подключается источник опорногонапряжения) через фазосдвигающую цепь45подключен к генератору, а рабочий входк выходу усилителя переменного напряжения сигнальной обмотки, возбуждающая. обмотка подключена через резис 0тор к генератору.На фиг. 1 представлена функциональная схема апектромагнитного датчика;на фиг. 2 элюры напряжений на выходе фазочувствитопьного выпрямителяДатчик содержит генератор 1 синусоидапьного напряжения, дифференциально вкпючеццые секции возбуждающейобмотки 2, которая через резистор 3 8 1подключена к выходу генератора 1. Сигнапьная обмотка 4 соединена с усидителем 5 переменного напряжения, выход которого подключен к рабочему входу фЧВ 6, Вход опорного напряжения фЧВ 6 подключен к генератору 1 через Г 1 С-цель 7 и 8. Выход ФЧВ 6 подключен к выходному усилителю 9, формирующему станДаРтНЫй ВЫХОДНОЙ СИГНаЛ 05 У,.Датчик работает следующим образом,При отсутствии контролируемого изделия ток, протекающий через резистор 3 и возбуждающую обмотку 2 создает переменное магнитное попе, которое и сигнальной обмотке 4 наводит напряжения, обусловленные мешающими факторами, Напряжение сигнальной обмотки 4 усиливается усилителем 5 и подается на рабочий вход фЧВ 6. На другой вход фЧВ от генератора 1 через КС-цепь подается опор. ное напряжение, фазовый сдвиг которого может выбираться с помощью резистора 7 и конденсатора 8, На выходе усипитепя 5 напряжения Е ц, и Ец 5, обусловленные мешающими факторами (Ео, -окалиной и Е - неточностью расположения обмоток и влияния корпуса) имеют фазовый сдвиг относительно напряжения Е:, который складывается из сдвига тока 3 возбуждающей обмотки относительно напряжения генератора Е, (вспедствие наличия резистора 3 и активного сопротивления возбуждающей обмотки датчика) на угол, меньший 90 и сдвига напряжения сигналЬной обмотки относительно тока 1 (и напряженности Ц, создаваемого, им поля) на угол примерно равный 90й (так как напряжение на сигнальной обмотке пропорционально производной напряженности Н поля), Опорное напряжение, поступающее от генератора 1 сдвигается цепочкой КС 7 и 8 на угол, равный фазовому сдвигу тока дв относительно напряжения генератора (что достигается соответствующим выбором параметров КС-цепи), В результате этого разность фаз Чоп-,ср межпу опорным напряжением и напряжениями, определяемыми мео шающими факторами, равна 90 .На выходе фЧВ 6 получается выпрямленное напряжение, среднее значение которого определяется Формулой: где К - коэффициент пропорциональности, зависящий от схемы фЧВ (дпя изображенных ца фиг. 2 эпюр од