Устройство для измерения перемещений

СО 103 СОВЕТСНИсоцидлистичеснРЕСПУБЛИН Ю 6 01 813/ митет сссрй ИОТНРЫТИИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕ ЕНИ ОПИСА К АВТОРСК Е И СВИДЕТ тво СССР1979 е(21) 3361464/25-28(54)(57) 1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, преимущественно в . 3-4 п положений на плоскости, в т,ч, трех на оси устройства: центрально" го и двух отстоящих от него на рас" стоянии 1 и и групп положений по ч тыре в группе на расстоянии 11 от оси устройства, где 1 - номер груб пы, симметричных оси устройства и перпендикуляру к оси устройства, проходящему через центральное контролируемое положение, содержащее .установленные в контроолируемых положениях и в ряд симметрично оси устройства датчики "сопло-сопло" и расположенный между соплами датчиков подвижный. экран, выполненный в виде симметричной относительно оси устройства пластины, передняя торцовая грань которого перпендикулярна к оси . устройства, а.боковые грани параллельны ей и имеют длину не менее сум. мы расстояния между крайними контролируемыми положениями на оси и наибольшего расстояния между двумя, контролируемыми положениями на пря- .мой, параллельной оси устройства, о т л и ч .а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения расхода рабочей жидкости установленные в ряд два датчика отстоят друг отдруга на расстояБО 10192 нии, не менее диаметра г 1 сопел в датчиках, а в экране симметрично и параллельно оси устройства выполне- . ны пары прямоугольных окон шириной не менее д/2 с чередующимися внутренними и наружными боковыми рабочи-, ми гранями, два из которых, ближайшие к оси устройства и взаимодей" ствующие с датчиками, расположенными на ней,.выполнены длиной не менее 2(1+4). с внутренними боковыми рабочими гранями, а периферийные .окна, взаимодействующие с пазами датчиков групп датчиков, выполненыдлиной менее 2(в.к 1), где щ; -,расстояние между цейтральным койтроли- фе руемым, положением и контролируемым положением из 1-ой группы, измеренное вдоль оси устройства, расстоя" ния между ближайшими рабочими гра,нями соседних окон равны. а, расстояния между рабочими гранями окон, ближайших к оси устройства и периферийных окон равны расстоянию 11,.а измеренные вдоль оси устройства расстояния от середины каждой боковой рабочей грани до передней торцовой грани экрана равны расстоя" нию от центрального контролируемого. фф положения до установленных в ряд дат" аР чиков.2, Устройство по и, 1, о т л и- ч а ю щ е е с я .тем, что в экране выпо 11 ндчы,две пары дополнительных прямоугольных окон.,с .рабочими боко-ффвыми гранями; обращеннымидруг.-, к дру,гу для датчиков, расположенных на перпендикуляре к оси устройства, про" ходящем через центральное контролиру" емое положение,1019240 30 1Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при индикации положения элементов гидротехнических сооружений,частей химических и атомных реакто- Ьров, механизмов и устройств подводного строительства и промысла, которые периодически устанавливаются изнекоторого центрального положейияв периферийные и обратно. 10Известно устройство для изнеренияпреимущественно в 3-4 п положений наплоскости, в т,ч, трех на оси устройства: центрального и двух отстоящихот него на расстоянии 1 и и групп 15положений по четыре в группе на расстоянии 11 от оси устройства, гденомер группы, симметричных оси уст"ройства и перпендикуляру к оси уст"ройства, проходящему через централь" 20ное контролируемое положение, содержащее установленные в контролируемыхположениях и в ряды симметрично осиустройства датчики "сопла"сопло" ирасположенный между соплами датчиков .25подвижный экран, выполненный в виде.симметричной относительно оси уст"ройства пластины, передняя торцоваягрань которого перпендикулярна к осиустройства, а боковые грани параллельны ей и имеют длину не менеесуммы расстояния между двумя контролируемыми положениями на прямой, .параллельной оси устройства 11 1,В известном устройстве при измерении перемещения тела у определенного контролируемого положения наплоскости полезная информация о.положении тела поступает только отчасти датчиков "сопла-сопло", установленных в контролируемых положениях и в рядах устройства, а выход"ные сигналы от другой части датчиков во время измерения не дают ин"формации о положении тела.45Так, для измерения перемещенияв 4 п+З,контролируемых положенияхв устройстве должны быть установленыоп+3 датчиков "сопла-сопла" в конт"ролируемых положениях и 4 п датчиков,расположенных рядами по четыре перйен Рдикулярно к оси устройства. Ори изме-.рении перемещения тела у определенного контролируемого положения полез.ная информация поступает от датчика,установленного в контролируемом положении и только от. двух со тветству"ющих дачиков нсопло-соплон из соответствующих ряда, а остальные дат" чики "сопло-сопла" в рядах в это время полезной информации не дают, чтотребует большого расхода рабочей жидкости на питание датчиков "сопле-сопла", расположенных рядами,Цель изобретения - снижение расхода рабочей жидкости,Эта цель достигается тем, что вустройстве для измерения перемещенийпреимущественно в 3+4 п положенийна плоскости, в т,ч. трех наоси устройства: центрального и двух отстоящих от него на расстоянии 1 и и группположений по четыре в группе на расстоянии 11 от оси устройства, гденомер группы, симметричных оси устройства и перпендикуляру к оси устройства, проходящему через центральное контролируемое положение, содержащем установленные в контролируемых положениях и в ряд симметричнооси устройства датчики "сопла-сопла"и расположенный между соплами датчиков подвижный экран, выполненный ввиде симметричной относительно осиустройства пластины, передняя торцовая грань которого перпендикулярна к оси устройства, а боковые грани параллельны ей и имеют длину неменее суммы расстояния между крайними контролируемыми положениямина оси и наибольшего расстояния меж"ду двумя контролируемыми положениямина прямой, параллельной оси устройства, установленные в ряд два датчика отстоят друг от друга на расстоянии не менее диаметра с 1 сопел в датчиках, а в экране симметрично и параллельно оси устройства выполненыпары прямоугольных окон шириной неменее д/2 с чередующимися внутренними и наружными боковыми рабочиюигранями, два из которых, ближайшиек оси устройства и взаимодействующие с датчиками, расположеннымина ней, выполнены длиной не менее2(1 Фд ), с внутренними боковыми рабочими гранями а периферийные окна, взаимодействующие с пазами датчикав групп датчиков, выполнены длиной.ане.:менее 2(вчем), где. е,. - расстояние между цейтраленым контроли"руемым положением и контролируемымположением из 1-ой. группы, измеренноевдоль оси устройства, расстояния между ближайщими рабочими гранями соседних окон равны Ю, расстояния между рабочиии,гранями окон,ближайщих к оси устройства и пери240 41 Ьустановлены в контролируемыхположениях, а датчики 27 и 28 уста"новлены симметрично оси 29 устрой"ства и образуют единственный ряд 30,з экран 31 с передней торцовой гранью32 и окнами 33-36 с парами рабочихграней 47-53 рабочие грани на фиг.1и 2 подштрихованы ),Напорные сопла датчиков 14-28 усв тановлены в плите 54 устройства дляизмерения .перемещений, На оси 29. устройства на расстоянии 1 от центрального контролируемого положения1 находятся контролируемые положе;13. ния 2 и 8. Через центральное контролируемое положение 1 проходит перпендикуляр 55 к оси 29, на котором,находятся контролируемые положения5,11, Остальные контролируемые по 29ложения 3, 7, 9, 13 с координатами1 . и щ и 4, 6, 10, 12 с координатами 1 и врасположены группамипо четйре симметрично оси 29 устройства и перпендикуляру 55. Черезгзконтролируемые положения перпендикулярно к плоскости чертежа про". ходят оси датчиков 14-26 "сопла"сопла" Ряд 30 с датчиками 27 и 28"сопло-сопло" перпейдикулярем к оси29 устройства, расстояние между перпендикулярными к плоскости чертежаосями датчиков 27, 28 равно а.Датчики 23 и 25 расположены наоси 56, датчики 22 и 26 - на оси57, датчики 16 и 20 - на оси 58,Зф а датчики 17 и 19 - на оси 59.В экране 31 с перпендикулярнойк оси устройства передней торцовойгранью 32 выполнены ларами прямоугольные окна 33-46 с параллель.ю ными оси 29 боковыми рабочиью граняки 47-531 поочередно внутренними и наружными.Окна 33 и 34, расположенные бли"же других к оси 29 устройства, вза 1 имодействуют с датчиками 14, 15 и, 21, расположенными на оси 29, внутренними боковыми гранями 47, Датчики 16 и 20 взаимодействуют с гранями 51 периферийных окон 41 и 42,56 датчики 17 и 19 " с гранями 52 перасположенный на перпендикуляре 55 к оси 29 устройства, взаимодействует с гранями 53 дополнительных окон и 45 и 46, Аналогичным образом симметричные относительно оси 29 перецис" ленным датчиком датчики 26 и 22 взаимодействуют с гранями 48 пери 3 1019ферийных окон равны расстояниям 1;а измеренные вдоль оси устройстварасстояния от середины каждой бо"ковой рабочей грани до передней торцовой грани экрана равны расстояниюот центрального контролируемого положения до установленных в ряд дат-чиков.В экране выполнены две пары дополнительных прямоугольнщх окон срабочими боковыми . гранями, обращенными друг к другу для датчиков, расположенных на перпендикуляре к осиустройства, проходящем через центральное контролируемое положение.В предлагаемом устройстве каж дое контролируемое положение опреде"ляется по совокупности сигналов вдвух датчиках "сопло-сопло", образующих единственный ряд, и в датчике . "сопло-сопла", установленном в соответствующем контролируемом положение.При достижении контролируемого по"ложения на оси устройства переднейторцовой гранью экрана в датчике"сопло-сопло", установленном в этомконтролируемом положении, и в датчиках "сопла-сопло", установленных .в ряду, значения выходных сигналовсоставляют 0,5 максимального знацения.При достижении любого контролиру"емого положения и установленного внем датчика "сопло-сопло" из групптой же передней торцовой гранью со-.ответствующая пара дополнительныхокон смещается относительно оси устройства аким образом, что дополни"тельные параллельные оси устройства.боковые ближние между собой рабациеграни достигают проходных сеченийдатчиков "сопло"сопло", расположенных в ряду. Сигнал от датчика "соплосопло", установленного в контролируемом положении и сигнал от двухдатчиков, установленных в ряду;образуют достаточную для однозначнойхарактеристики данного контролиру"емого положения совокупность сигналов, равных примерно по 0,5.На фиг 1 показаны экран и нижняя " ееита устройства; вид сверху, присоотношении размеров 1 е)в, 1 ЗМ,;))1.; на фиг. 2 - то же, при.другомсоотношении размеров,Устройство для измерения переме" щений, предназначенное для контроляположений 1- 13, содержит датчики14-28 "сопло-сопло", причем датчики риферийных окон 43 и 44, Датчик 18, 5ферийных окон 35 и 36, датчики 25и 23 - с гранями 49 периферийныхокон 37 и 38, датчики 24 - с гранями 50 дополнительных окон 39 и 40.Расстояние между ближачшими рабочими гранями 47-53 соседних оконравны а, Расстояния между рабочими.гранями 47, ближайших к оси устройства окон 33 и 34, и рабочими гранями 48-50 периферийных окон 35-46равны 1 т.е, расстояниям от оси49 устройства до групп датчиков16-20 20-26, где 1 - номер группы,а именно 1-3.Измеренное вдоль оси 29 устройства расстояние от перпендикуляра60 к оси 29, проходящего через середины каждой боковой рабочей гра-ни 47-53 до передней торцовой гра 1ни 32 экрана 31, равно расстояниюот центрального контролируемого положения 1 до установленных в ряд 30двух датчиков 27. и 28,Установленные в ряд 30 датчики27 и 28 отстоят друг от друга нарасстоянии не менее диаметра д сопелв датчиках 14-28,Длина пары окон 33 и 34, ближайших к оси 29, не менее 2(1+д), Длина периферийных окон 35-38 и 41-44не менее 2 в И ) где в - расстояние между центральным контролируемым положением 1 и контролируемымположением 1 группы, измеренное вдольоси устройства. Например, длины окон37 и 38 и 43 и 44 равны по 2 в +д),где 2- измеренное вдоль оси 29 устройства расстояние между центральнымконтролируемым положением 1 и каждымиз положений 4, 6, 10, 12.Длина окон 39 40, 45 46 не ме-нее диаметра д сопел в датчиках "сопло-сопло". Ширина Ъ каждого окна неменее д/2,Экран 31 своей задней частью жестко закреплен ыа теле 61, перемещение которого измеряется устройством.Устройство работает следующим образом,При перемещении тела 61 и экрана 41 рабочие грани взаимодействуют со струями датчиков "сопло-сопло", Бсли рабочая грань экрана не достигает, проходного сечения какого-либо датчика и не касается струи, то в приемном сопле этого датчика максималь" ное значение выходного сигнала которое. обозначим "1". При перекрытии проходного сечения сопел напо 10192406ловину выходной сигнал равен приблизительно 0,5, При полном перекрытии проходного сечения датчика выходной сигнал в приемном сопле датчика равен 0, Например, при цент" ральном контролируемом положении тела 61 и экрана. 31 (фиг. 1) в датчиках 14, 27, 28 выходные сигналы равны по 0,5, в датчике 21 выходной сигнал равен 0, в остальных дат.чиках устройства выходные сигналы равны по 5го5055 При смещении тела 61например,в контролируемое положение 13, середина передней торцовой грани 32экрана 31 достигает этого положенияи проходного сечения датчика 26,боковые рабочие грани 48 достигаютпроходных сечений датчиков 27, 28,и в датчиках 26-28 выходные сигналыравны по 0,5, При этом в датчике32 выходной сигнал равен О, а в остальных датчиках "сопло-сопло", уста"новленных в контролируемых положениях, выходные сигналы равны по 1.При перемещении тела 61, например,в контролируемое положение 6, середина передней торцовой грани 32 достигает этого положения и проходного сечения датчика 19, боковыерабочие грани 52 достигают проходных сечений датчиков 27,. 28, и вдатчиках 19, 27, 28 выходные сигналы равны по 0,5, 8 остальных датчиках "сопло-сопло", установленных в41контролируемом положениях выходныесигналы равны по 1, Все контролируемые положения однозначно определяются соответствующей совокупностью сигналов в датчиках, установленных в контролируемых положенияхи в датчиках в ряду, что обеспечивается наличием в экране окон с дополнительными боковыми рабочимигранями и указанным выше соотношением размеров в устройстве, Поскольку при измерении контролируемых положений со струями датчиков 27,и 28взаимодействуют только те.участкидополнительных рабочих граней, которые удалены от перпендикуляра бО коси 29, и проходящего через середины рабочих граней на расстояние,срответствующее данному контролируемому положению и данной паре окон,окна могут иметь Форму прямоугольфников илимногоугольников (фиг,и 2),с внутренними углами в вершинах, равными Г/2 или 3%72, а зна7 1 чение диаметра В сопла в датчике "сопло-сопло" должно удовлетворять услОВиям д(Ь;1-%; 1 и д(1;,-1,где 1., в - координаты контролируемого положения из 1-ой гурппы, а 1 , в " координаты контролируемого положения иэ (1+1)-ой группы,Выполнение в экране окон оп-.ределенных размеров и определенное их взаимоположение с дат-чиками позволяет сократить чис ло датчиков в устройстве и темсамым снизить расход рабочейжидкости1019210 НИИПИ Заказ ираж 602 П Филиал ПППг.Ужгород,ул атент" оектна