Пневматический датчик перемещений

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ, СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ ! РЕСПУБЛИН

ЗЬ9601 Â1 02 аПИСДНИ H3OEPETEHHR

Н ABTOPCHOIVlY СВИДЕТЕПЬСТБУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3332827/25-28 (22) 25.01.81 (46) 07.95.83 Бюл. И 17 (72) 0.Г.Загуменнов и Н.Д.Мухачев (53) 531.717.1(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР и 630529, кл. 6 01 В 13/00 1976 (прототип). (54)(57) 1. ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ПЕРЕМЩЕНИЙ, содержащий установленные с возможностью вращения вокруг общей оси винтовую и зубчатую дисковую заслонки, примыкающие к ним меру опорного сигнала, меру тактовых импульсов и меру отработки перемещений с от„„SU„„10 3 6669 верстиями и источник сжатого воздуха, сообщенный с отверстиями s мерах, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия датчика и расширения его функциональных возможностей, он снабжен защитным чехлом, соединяющим меры между собой и изолирующим заслонки и меры от окружающей среды, а источник сжатого . воздуха выполнен в виде вентилятора, связанного с заслонками.

2. Датчик по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве вентилятора использованы боковые поверхности заслонок, которые выполнены шероховатыми.

1016669

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для 6есконтактных измерений перемещений исполнительных органов машин или механизмов. 5

Известен пневматический датчик перемещений, содержащий. установленные с. возможностью вращения вокруг общей оси винтовую и зубчатую дисковые заслонки, примыкающие к ним. меру опорного сигнала, меру тактовых импульсов и меру отработки перемещений, выполненные в виде проточных камер с отверстями, и автономный источник сжатого воздуха, сообщенный с отверстия- 15 ми в мерах (1 3 .

Однако известный датчик иэ-за большого объема проточных камер инерционен и не позволяет применять прямой способ считывания. 20

Цель изобретения - повышение быстродействия датчика и расширение его функциональных возможностей.

С этой целью пневматический датчик перемещений, содержащий установленные 25 с возможностью вращения вокруг общей оси винтовую и зубчатую дисковые заслонки, примыкающие к ним меру опорного сигнала,.меру тактовых импульсов и меру отработки перемещений с отверс- . 30 тиями, источник сжатого воздуха, сообщенный с отверстиями и источник в мерах, снабжен защитным чехлом, соединяющим меры между собой и изолирующим заслонки и меры .от окружающей среды, а источник сжатого воздуха выполнен в виде вентилятора, связанного с заслонками.

Кроме того, в качестве вентилятора использованы боковые поверхности за- 40 . слонок, которые выполнены шероховатыми.

На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый датчик; на фиг.2 — схема формирования импульсов в меРе датчи- 45 ка за счет нагнетания воздуха выступами винта или диска.

Пневматический датчик перемещений содержит винт 1, зубчатый диск 2, скрепленный с винтом 1, меру 3 опорного сигнала, меру 4,тактовых импуль- . сов и меру 5 отработки перемещений, защитный чехол 6, соединяющий меры 3 и 5 между собой и изолирующий винт 1 и зубчатый диск 2-от акустических полей и посторонних воздушных потоков в окружающей среде, и источник сжато.го воздуха, выполненный в виде вентилятора 7, жестко связанного с винтом 1, Винт 1 и зубчатый диск 2 выполнены с воэможностью вращения вокруг общей оси и служат заслонками мер 3-5..

Каждая иэ мер 3-5 выполнена в виде камер с -отверстиями 8-10, размещенными внутри. камер и служащими для подачи сигналов к чувствительным элементам, например микрофонам; (не показаны). Возможен также вариан выполнения вентилятора 7 в виде шероховатых боковых поверхностей винта 1 или диска 2 (фиг.2).

Датчик работает следующим образом.

При .вращении винта 1, а следова-. тельно и зубчатого диска 2, внутри чехла 6 посредством, например, вентилятора 7 создается давление сотни миллиметров водяного столбца, а при использовании шероховатых боковых поверхностей давление порядка десяти миллиметров водяного столбца. За счет этого давления в отверстиях 8- 10 мер

3-5 создаются периодические импульсы давления. Суммарная частота импульсов меры 3 опорного сигнала равна произве- дению круговрй частоты вращения датчика на число отверстий меры 3. Частота импульсов меры 4 тактовых сигналов равна произведению числа зубьев диска 2 на круговую частоту. вращения датчика и на число отверстий меры 4.

Частота f следования импульсов меры 5 отработки перемещений определяется из выражения

Ч

Ф Жп+

t где и - круговая частота вращения винта 1;

n - число отверстий меры 5;

V - скорость перемещения меры 5;

t - шаг винта 1.

При неподвижной мере 5 частота следования импульсов с нее равна частоте с меры 3, а фаза этих импульсов постоянна. При перемещении меры 5 фа" за импульсов непрерывно изменяется, Дпя измерения величинь, перемещений, больших шага винта 1, определяют число оборотов фазы импульсов с меры 5.

Для выделения фазы используют импульсы с меры 3. Измеряя числом импульсов с меры 4 сдвиг фазы импульсов с меры 5 относительно фазы импульсов с меры 3, определяют величину перемещений, меньшую шага винта.

При использовании в качестве вентилятора боковых адроховатых поверхноствя явриодичвскив сигнала формиру3 .1016669, 4 ются .в отверстиях меры при подходе -- менения средств высокочастотной пневзтих поверхностей к отверстиям. моавтоматики и позволяет, используя метод дифференциального считывания, Исполнение датчика с чехлом и- вен- осуществить стыковку пневматических тилятором позволяет при работе датчи- > датчиков с электронными системами ка в фазовом или в фазоимпульсном программного управления. Это..увеличи" режиме перейти от обратного способа вает быстродействие. датчика и эначисчитывания к прямому. Прямой способ тельно расширяет его функциональные считывания создает возможность при- возможности.

Составитель В.Гордеев

Редактор Е.llann Техред С.Мигунова Корректор А.Тяско

Ю « . Ю Ю Ю \ заказ 3374/42 Тираж 602 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал WP "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4