Датчик перемещений

 

ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащий корпус, закрепленный в нем тензометрический преобразователь перемещения и взаимодействующий с преобразователем полый щток, образующий с корпусом телескопическую пару, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности , он снабжен вторым тензометрическим преобразователем, закрепленным в корпусе соосно с первым, а щток снабжен толкателем, закрепленным в полости штока с помощью резьбового соединения для регулирования расстояния между толкателем и вторым преобразователем. QD 1C а

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

s(58 0l В 530

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3393889/25-28 (22) 08.02.82 (46) 23.05.83. Бюл. №19 (72) В.Г. Алешинский, В.Н. Киселев, В.А. Скаженник, М.Л. Туревский и Д.Е. Фурман (71) Харьковский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института литейного машиностроения, литейной технологии и автоматизации литейного производства (53) 621.317.39:531.71 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 333396, кл. G 01 В 7/18, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 585397, кл. G 01 В 5/30, 1976 (прототип) .

„„SU„„10192) 6 (54) (57) ДАТЧИК HEPEMEIIJEHHA, содержащий корпус, закрепленный в нем тензометрический преобразователь перемещения и взаимодействующий с преобразова.телем полый шток, образующий с корпусом телескопическую пару, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности, он снабжен вторым тензометрическим преобразователем, закрепленным в корпусе соосно с первым, а шток снабжен толкателем, закрепленным в полости штока с помощью резьбового соединения для регулирования расстояния между толкателем и вторым преобразователем.

1019216

Недостатком этого датчика является малая разрешающая способность, обусловленная ограниченными возможностями преобразователя, который должен быть рас- 35 считан на полный диапазон контролируемых перемещений.

Цель . изобретения — повышение разрешаюи(сй способности датчика.

Ц(и достигается ТеМ что датчик пере 40 мещений, содержащий корпус, закрепленный в нем тензометрический преобразователь перемещения и взаимодействующий с преобразователем полый шток. образующий с корпусом телескопическую пару, снабжен вторым тензометрическим преобразователем, закрепленным в корпусе соосно с первым. а шток снабжен толкателем, закрепленным в полости штока с помощью резьбового соединения для регулирования расстояния между толкателем и вторым преобразователем.

На чертеже изображен датчик перемещений, продольное сечение.

Датчик состоит из стаканообразного корпуса 1 и полого штока 2 с центральным стержнем 3, образующих телескопическую пару. Корпус 1 и шток 3 снабжены торцевыми крышками 4, выполненными в виде пластин увеличенной площади. В поИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения перемещений и внутренних деформаций в сыпучих средах, например в формовочной смеси.

Известен датчик перемещений, содержащий шток, корпус и два тсизомстрических преобразователя перемещений, один из которых жестко закреплен на штоке и взаимодействует с упором на корпусе, а другой— жестко закреплен на корпусе и взаимодействует с штоком.

Преобразователь, закрепленный на штоке, имеющем штыревую конструкцию, выполнен узкодиапазонным с повышенной за счет этого чувствительностью (1).

Недостатка ми этого датчика я вляются низкая точность измерений перемещения слоев сыпучих сред вследствие плохого сцепления с ними корпуса и штока, а также низкое быстродействие, обусловленное влиянием массы преобразователя, закрепленного на штоке.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является датчик перемещений, содержащий корпус, закрепленный в нем тензометрический преобразователь перемещения и взаимодействующий с преобразователем полый шток, образующий с корпусом телескопическую пару. Торцы корпуса и штока снабжены пластинами для увеличения их сцепления с контролируемой средой (2).

30 лости корпуса 1 закреплен тензометрический преобразователь 5, выполненный в виде балочки 6, с закрепленными на ней тензометрическим чу.вствительным элементом 7.

Балочка 6 взаимодействует с коническим наконечником 8, связанным с помощью пружины 9 постоянной жесткости и гайки 10 с центральным стержнем 3 штока, имеющим резьбу. На опоре 11 в корпусе 1 соосно с первым преобразователем 5 закреплен второй тензометрический преобразователь 12 с диапазоном преобразования, меньшим, чем у преобразователя 5. В отверстие по центру узкодиапазонного преобразователя 12 свободно проходит стержень 3 штока. Преобразователь 12 содержит цилиндрический ползун 13, установленный на пружине 14, закрепленную на нем упругую консольную балочку 15 с тензометрическим чувствительным элементом 16, и цилиндрическую втулку 18 с конической частью, имеющей срез на основании.

Консольная балочка 15 снабжена щупом 17, контактирующим с конической поверхностью втулки 18. В полости штока 2 закреплен на резьбе толкатель 19, выполненный в виде кольца с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру ползу на 13. Резьбовое соединение толкателя

19 штоком 2 позволяет регулировать расстояние между толкателем 19 и ползуном 13 второго узкодиапазонного преобразователя 12.

Параметры преобразователя 12 выбираются таким образом, что полное изменение выходного сигнала тензометрического чувствительного элемента 16 соответствует величине перемещения, меньшей диапазона преобразователя 5, т.е. преобразователь 12 имеет более высокую чувствительность и разрешающую способность, чем преобразователь 5, но меньший диапазон измерения.

Датчик перемещений работает следующим образом.

Перед установкой его, например, в формовочную смесь с помощью регулировочной гайки 10 задают необходимое расстояние между торцевыми крышками 4, а установкой толкателя 19 на определенном расстоянии от ползуна 13 задают участок измерений с повышенной чувствительностью и разрешающей способностью. Перемещение слоев контролируемой среды через крышки 4 передается корпусу 1 и штоку 2, которые вдвигаются один в другой. При этом стержень 3 штока 2 сжимает пружину 9, что вызывает деформацию балочки 6 и изменение сопротивления тензометрического чувствительного элемента 7, по которому судят о полной величине перемещения слоев контролируемой среды.

После взаимного перемещения на заданную величину штока 2 и корпуса 1 тол1019216

Составитель И. Кислицин

Редактор Н Джутан техред И. Верес Корректор Ю. Макаренко

Заказ 3685//32 Тираж 602 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 катель 19, установленный в исходном положении на расстоянии от преобразователя 12, соприкасается с ним и вызывает перемещение ползуна 13 относительно втулки 18. При этом щуп 17 балочки 15, перемещаясь вдоль конической поверхности втулки 18, вызывает деформацию балочки 15, что приводит к изменению сопротивления тензометрического чувствительного элемента 16, по величине которого судят об относительном перемещении контролируемой среды на заданном узком участке характеристики преобразования датчика, смещенном относительно нуля. Необходимая величина этого смещения устанавливается регулировкой толкателя 19 путем закрепления его на соответствующем расстоянии от преобразователя 12. Длина резьбы на внутренней поверхности штока 2 выбирается такой, что может быть обеспечено «включение» преобразователя 12 в любой точке диапазона перемещения штока 2. При перемещении щупа 17 вдоль конической поверхности втулки 18 по срезу на основании конуса обеспечивается плавный сход щупа на цилиндрическую поверхность втулки 18 и возможность возвращения щупа в исходное состояние при обратном ходе ползуна 13.

1О

Возможность регулировки положения толкателя и повышенная разрешающая способность второго (влагочуствительного) преобразователя обеспечивают измерение перемещений контролируемого объема с высокой разрешающей способностью на любом участке характеристики датчика.