Устройство для измерения перемещений

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, преимущественно в положений на плоскости, в т.чь трех на оси устройства: центрального и двух отстоящих от него на расстоянии 1 и п групп положений по четыре в группе на расстоянии П от оси устройства, где - номер группы , симметричных оси устройства и перпендикуляру к оси устройства, проходящему через центральное контролируемое положение, содержащее устанбйлённые в контролируемых положениях ив ряд симметркчно оси ytTройства датчики сопло-сопло и расположенный между соплами датчиков подвитйиый экран, выполненный е виде симметричной относительно оси устройства пластины, передняя торцовая грань которого перпендикулярна к оси устройства, а боковые грани параллельны ей и имеют длину не менее суммы расстойния между крайними контродируемыми положенидь(и .на оси и, наибольшего расстояния между двумя,, контролируемыми положениями на прямой , 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 от-друга на расстоя . НИИ, не менее диаметра d сопел в датчиках, а в экране симметрично и параллельно оси устройства выполнены пары прямоугольных окон шириной не менее d/2 с чередующимися внутренними и наружными боковыми рабочими гранями, два из которых, ближайаме к оси устройства и взаимодействующие с датчиками, расположенными на ней, выполнены длиной не менее 2(l+d). с внутренними боковыми рабочими гранями, а периферийные окна, взаимодействующие с пазами датчиков групп датчиков, выполнены длиной менее 2(m:-td)V где m. - расстояние между центральным контролируемым , положением и контролируемым положением из i-ой группы, измер ен: ное вдоль оси устройства, расстояния между ближайшими рабочими гра ,нями соседних окон равнь а, расстоя- .а ния между рабочими граня окон, ближайших к оси устройства и периферийных окон равны расстоянию 1| а измеренные вдоль оси устройства расстояния от середины каждой боСО ковой рабочей грани до передней tc торцовой грани экрана равны расстоя4;ib нию от центрального контролируемого, положения до установленных в ряд датчиков . 2. Устройство по п. 1 о т л и Чаю щ ее с я тем, что в экране выпо.янеуь,,две пары дополнительных прямоугольных окон.,с .рабочими боковыми гранямиi обращенными ДРУГ; к другу :для датчиков, расположенных на перпендикуляре к оси устройства, проходящем через центральное контролиру емре положение.

СО103 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ь щ) G 01 8 13/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

M ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3361464/25-28 (22) 08.12.81 (46) 23..05.83. Бюл. И 19 (72} 10,А.Аристов (53) 531.717.1(088,8) (6) 1. Авторское свидетельство СССР

11 832330, кл, G 01 В 13/02, 1979 (прототип)..(54) (57) 1 ° УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕ=

НИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, преимущественно в . 3-4п положений на плоскости, в т.ч, трех на оси устройства: центрального и двух отстоящих от него íà расстоянии -1 и и групп положений по четыре в группе на расстоянии 11 от оси устройства, где i - номер груйпы, симметричных оси устройства и перпендикуляру к оси устройства, проходящему через центральное контролируемое положение, содержащее .установленные s контролируемых 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 íà 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 от друга на расстоя„„Яц„„1019240 A нии, не менее диаметра d сопел в датчиках, а в экране симметрично и параллельно оси устройства выполне- . ны пары прямоугольных окон шириной не менее d/2 с чередующимися внутренними и наружными боковыми рабочими 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, выполнены длиной менее 2(rn. +d), где m - -,расстояние между цейтральным койтролие руемым, положением и контролируемым положением из i-ой группы, измеренное вдоль оси устройства, расстоя" ния между ближайшими рабочими гра.нями соседних окон равны. а, расстоя1й ,ния 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. положения до установленных в ряд дат- © чиков.

2, Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я .тем, что в экране выпо11ндыы,две пары дополнительных прямоугольных окон.,с .рабочими боковыми гранями; обращенными.. друг, к дру,гу для датчиков, расположенных на перпендикуляре к оси устройства, проходящем через центральное контролиру" емое положение, 1019240

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при индикации положения элементов гидротехнических сооружений, частей химических и атомных реакторов, механизмов и устройств подводного строительства и промысла, которые периодически устанавливаются из . некоторого центрального положейия в периферийные и обратно. 10

Известно устройство для изнерения преимущественно в 3-4п положений на плоскости, в т,ч. трех на оси устройства: центрального и двух отстоящих от него на расстоянии 1 и и групп f5 положений по четыре в группе на расстоянии 1i от оси устройства, где номер группы, симметричных оси устройства и перпендикуляру к оси уст" ройства, проходящему через централь" ное контролируемое положение, содержащее установленные в контролируемых положениях и в ряды симметрично оси устройства датчики "сопло-сопло" и расположенный между соплами датчиков подвижный экран, выполненный в виде. симметричной относительно оси уст" ройства пластины, передняя торцовая грань которого перпендикулярна к оси устройства, а боковые грани параллельны ей и имеют длину не менее суммы расстояния между двумя контролируемыми положениями на прямой, параллельной оси устройства 11 g, ю.

8 известном устройстве при измерении перемещения тела у определенного контролируемого положения на плоскости полезная информация о-положении тела поступает только от части датчиков сопло-сопло", уста-,40 новленных 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.

Так, для измерения перемещения в 4п+З,контролируемых положениях e устройстве должны быть установлены

4@+3 датчиков "сопло-сопло" в контролируемых положениях и 4п датчиков, расположенных рядами по четыре перйен.Р дикулярно к оси устройства. Ари изме:::---: рении перемещения тела у определенного контролируемого положения полез. ная информация поступает от датчика, установленного в контролируемом положении и только от. двух соответствующих датчиков "сопло-сопло" из соответствующих ряда, а остальные датчики "сопло-сопла" в рядах в это время полезной информации не дают, что требует большого расхода рабочей жидкости на питание датчиков "сопле-сопло", расположенных рядами, Цель изобретения - снижение рас хода рабочей жидкости.

Эта цель достигается тем, что в устройстве для измерения перемещений преимущественно в 3+4п положений на плоскости, е т,ч. трех на оси устройства: центрального и двух отстоящих от него на расстоянии 1 и и групп положений по четыре в группе на расстоянии 1i от оси устройства, где номер группы, симметричных оси устройства и перпендикуляру K оси устройства, проходящему через центральное контролируемое положение, содержащем установленные в контролируемых положениях и е ряд симметрично оси устройства датчики "сопла-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 суммы расстояния между крайними контролируемыми положениями на оси и наибольшего расстояния между двумя контролируемыми положениями на прямой, параллельной оси устройства, установленные в ряд два датчика отстоят друг от друга на расстоянии не менее диаметра d сопел е датчиках, а в экране симметрично и параллельно оси устройства выполнены пары прямоугольных окон шириной не менее d/2 с чередующимися внутренними и наружными боковыми рабочиюи гранями, два из которых, ближайшие к оси устройства и взаимодействующие с датчиками, расположенными на ней, выполнены длиной не менее

2(1Фд ), с внутренними боковыми рабочими гранями,. а периферийные окна, взаимодействующие с пазами датчикав групп датчиков, выполнены длиной.ме:: менее 2(ему), г,ве. m, - расстояйие между цейтралвным: контролируемым положением и контролируемым положением из 1-ой. группы, измеренное вдоль оси устройства, расстояния между ближайшими рабочими гранями- соседних окон равны с1, расстояния между рабочиии,гранями окон, ближайших к оси устройства и пери240 4

14-26 установлены в контролируемых положениях, а датчики 27 и 28 уста" новлены симметрично оси 29 устрой" ства и образуют единственный ряд 30-, экран 31 с передней торцовой гранью

32 и окнами 33-36 с парами рабочих граней 47-53 (рабочие грани на фиг.1 и 2 подштрихованы ), Напорные сопла датчиков 14-28 ус в тановлены в плите 54 устройства для измерения .перемещений. На оси 29 . устройства на расстоянии 1 от цент рального контролируемого положения

1 находятся контролируемые положе1S . ния 2 и 8. Через центральное контролируемое положение 1 проходит перпендикуляр 55 к оси 29, на котором . находятся контролируемые положения

5,11. Остальные контролируемые по20 ложения 3, 7, 9, 13 с координатами

1 . и m и 4, 6, 10, 12 с координатами 1 и nl> расположены группами по четйре симметрично оси 29 устройства и перпендикуляру 55. Через

2$ контролируемые положения перпендикулярно к плоскости чертежа Ilpo" ходят оси датчиков 14-26 "соплосопло". Ряд 30 с датчиками 27 и 28

"сопло-сопло" перпейдикулярем к оси

29 устройства, расстояние между перпендикулярными к плоскости чертежа осями датчиков 27, 28 равно а.

Датчики 23 и 25 расположены на оси 56, датчики 22 и 26 - на оси

57, датчики 16 и 20 - на оси 58, а датчики 17 и 19 - на оси 59. В экране 31 с перпендикулярной к оси устройства передней торцовой гранью 32 выполнены ларами прямоугольные окна 33-46 с параллель в ными оси 29 боковыми рабочиьм граняки 47-53, поочередно внутренними и наружными.

Окна 33 и 34, расположенные ближе других к оси 29 устройства, взаимодействуют 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, Ж 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 перечис" ленным датчиком датчики 26 и 22 взаимодействуют с гранями 48 пери3 10.19 ферийных окон равны расстояниям 1;, а измеренные вдоль оси устройства расстояния от середины каждой бо" ковой рабочей грани до передней торцовой грани экрана равны расстоянию от центрального контролируемого положения до установленных в ряд датчиков.

В экране выполнены две пары дополнительных прямоугольнщх окон с рабочими боковыми . гранями, обращенными друг к другу для датчиков, расположенных на перпендикуляре к оси устройства, проходящем через центральное контролируемое положение.

В предлагаемом устройстве каждое контролируемое положение определяется по совокупности сигналов в двух датчиках "сопло-сопло", образующих единственный ряд, и в датчике . "сопло-сопло", установленном в соответствующем контролируемом положение.

При достижении контролируемого по" ложения на оси устройства передней торцовой гранью экрана в датчике

"сопло-сопло", установленном в этом контролируемом положении, и в датчиках "сопло-сопло", установленных в ряду, значения выходных сигналов составляют 0,5 максимального значения.

При достижении любого контролируемого положения и установленного в нем датчика "сопло-сопло" из групп той же передней торцовой гранью со-. ответствующая пара дополнительных окон смещается относительно оси устройства аким образом, что дополнительные параллельные оси устройства боковые ближние между собой рабачие грани достигают проходных сечений датчиков "сопло-сопло", расположен- . ных в ряду. Сигнал от датчика "соплосопло", установленного в контролируемом положении и сигнал от двух датчиков, установленных в ряду.; образуют достаточную для однозначной характеристики данного контролируемого положения совокупность сигналов, равных примерно по 0,5.

На фиг..-1 показаны экран и нижняя -" иоита устройства; вид сверху, при соотношении размеров l>ej)Illa 13>12)

>11; на фиг. 2 - то же, при.другом соотношении размеров.

Устройство для измерения перемещений, предназначенное для контроля положений 1- 13, содержит датчики

14-28 сопло-сопло", причем датчики риферийных окон 43 и 44, Датчик 18, 5 ферийных окон 35 и 36, датчики 25 и 23 — с гранями 49 периферийных окон 37 и 38, датчики 24 - с гранями 50 дополнительных окон 39 и 40.

Расстояние между ближачшими рабочими гранями 47"53 соседних окон равны а. Расстояния между рабочими .гранями 47, ближайших к оси устройства окон 33 и 34, и рабочими гранями 48-50 периферийных окон 35-46 равны 1i,, т.е. расстояниям от оси

49 устройства до групп датчиков

16-20, 20-26, где 1 - номер группы, а именно 1-3.

Измеренное вдоль оси 29 устройства расстояние от перпендикуляра

60 к оси 29, проходящего через середины каждой боковой рабочей гра- ни 47-53 до передней торцовой гра1 ни 32 экрана 31, равно расстоянию от центрального контролируемого положения 1 до установленных в ряд 30 двух датчиков 27. и 28.

Установленные в ряд 30 датчики

27 и 28 отстоят друг от друга на расстоянии не менее диаметра d сопел в датчиках 14-28.

Длина пары окон 33 и 34, ближайших к оси 29, не менее 2(1+d), Длина периферийных окон 35-38 и 41-44 не менее 2(m И ) где m . - расстояt

1 ние между центральным контролируемым положением 1 и контролируемым положением 1 группы, измеренное вдоль оси устройства. Например, длины окон

37 и 38 и 43 и 44 равны по 2(ш +д), гдето - измеренное вдоль оси 29 уст» ройства расстояние между центральным контролируемым положением 1 и каждым из положений 4, 6, 10, 12.

Длина окон 39 40, 45 46 не ме- нее диаметра d сопел в датчиках "сопло-сопло". Ширина 5 каждого окна не менее d/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

4 1 рабочие грани взаимодействуют со струями датчиков "сопло-сопло". Если рабочая грань экрана не,; достигает...,. проходного сечения какого-либо датчика и не касается струи, то в приемном сопле этого датчика максимальное значение выходного сигнала, которое. обозначим "1". При перекрытии проходного сечения сопел напо1019240

6 ловину выходной сигнал равен приблизительно 0,5, При полном перекрытии проходного сечения датчика выходной сигнал в приемном сопле датчика равен g. Например, при центральном 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 датчиках устройства выходные сигналы равны по 1.

i0!

5 г0

55

При смещении тела 61, например, в контролируемое положение 13, середина передней торцовой грани 32 экрана 31 достигает этого положения и проходного сечения датчика 26, боковые рабочие грани 48 достигают проходных сечений датчиков 27, 28, и в датчиках 26-28 выходные сигналы равны по 0,5, При этом в датчике

32 выходной сигнал ранен О, а в остальных датчиках "сопло-сопло", установленных 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, боковые рабочие грани 52 достигают проходных сечений датчиков 27,. 28, и в . датчиках 19, 27, 28 выходные сисна" лы равны по 0,5, 8 остальных датчиках "сопло-сопло", установленных в

I контролируемом положениях выходные сигналы равны по 1. Все контролируемые положения однозначно определяются соответствующей совокупностью сигналов в датчиках, установленных в контролируемых положениях и в датчиках в ряду, что обеспечивается наличием в экране окон с дополнительными боковыми рабочими гранями и указанным выше соотношением размеров в устройстве, Поскольку при измерении контролируемых положений со струями датчиков 27,и 28 взаимодействуют только те.участки дополнительных рабочих граней, которые удалены от перпендикуляра 60. к оси„29 и проходящего через середи« ны рабочих граней -на расстояние, срответствующее данному контролируемому положению и данной паре окон, окна могут иметь форму прямоуголье ников или многоугольников (фиг. 1 и 2)-,с внутренними углами в вершинах, равными /2 или 3%/2, а зна-

7 чение диаметра 6 сопла в датчике

"сопло-сопло". должно удовлетворять условиям М в „-в; и д((1; „-1; 1, где l, m координаты контролируемого положения из i îé 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 число датчиков в устройстве и тем самым снизить расход рабочей жидкости

ВНИИПИ Заказ

Тираж 602 П

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä,óë.Ïðoeêòíàÿ,4