Устройство для контроля многокомпонентных перемещений объекта

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ ПЕРЕЖЩЕНИЙ ОБЪЕКТА, содержащее два крестообразных магнитопровода, соединенных между собой магнитопроводящей neper мычкой , на которой расположена обмотка возбуждения, подключенная к генератору высокочастотного напряжения , расположенные соосно с мар:нктопроводящей перемычкой стержневые магнитопроводы, на которых размещены встречно соединенные секции Л измерительной обмотки, подключенной к входу первого усилителя, секций первой опорной обмотки, располо ен; Hfcie jcooTBeTCTBeHHo на первом и вто|ромстрежнях крестообразного магвито проврда ,соединены последовательно встречно и подключены к входу второго усилителя,выход которого, соединен с опорным входом третьего усилителя, /один конец второй опорн й обмотки, рас :положенной на первом стеркне второго крестообразного магнитопровода, подключен к сигнальному входу треть: его усилителя, другой конец, второй . опорной обмотки соединен с точкой соединения секций первой опорной обмотки, секции третьей опорной обмотки, расположенные соответственно ;На третьем и четвертом стержнях первого крестообразного магнитопро|вода , соединены последовательновстречно и подключены к входу четвертого усилителя, выход которого соединен с опорным входом пятого усилителя , один конец четвертой опорной (Л обмотки, расположенной на втором стержне.второго крестообразного магс нитопровода, подключен: к сигнальному входу пятого усилителя, другой конец четвертой опорной обмотки соёяин(ен § с точкой соединения секций третьей i опорной обмотки, о т ли ч а ю щт-е е с я тем; что, с целью повышения :точности устройства, в нем стержнеtsD вые магнитопровода выпблнены высоСО ts5 ;Той 4, равной 1/6 , где - длина :магнитопроводяс1ей пёрем:1чки, выход :первого усилителя соединен с управлякщими входами третьего и пятого усилятелей.

,SUÄÄ1029200 А

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУбЯИН

З(Ю 08 С 9/04 °

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

% г

° "..+CQfg p g

I и

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3342917/18-24 ,(22) 08.10.81 (46) 15.07.83 ° Бюл. 9 26 (72),A.È, Меркулов, В.А. Денисов, B.Н. Буров и Ю.И. Стеблев (71) Куйбышевский ордена Трудового

Красного Знамени авиационный инстине тут им. акад. С.П. Королева (53) 681.325(088 ° 8) (56) 1. йвторское свидетельство СССР

Ф 522405, кл. 8 08 С 9/04, 19.74.

2. Авторское свидетельство СССР

9 896657, кл. G 08 G 25/00, 1980 (прототип).

{54)(57) УСТРОЯСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

МНОГОКОМПОНЕНТНБХ ПЕРЕЬЯЩЕНИЙ

ОБЬЕКТА, содержащее два крестообразных магнитопровода, соединенных между собой магнитопроводящей переьичкой, на которой расположена обмотка возбуждения, подключенная к генератору высокочастотного напряжения, расположенные соосно с маг- . .нитопроводящей перемычкой стержневые магнитопроводы, на которых размещены встречно соединенные секции .а измерительной обмотки, подключенной к входу первого усилителя, секции первой опорной обмотки, расположен-.

;ные соответственно на:первом и вто,ром стрежнях крестообразного магнито» провода, соединены последовательно ,:встречно и подключены к входу второго усилителя, выход которого соединен с .опорным входом третьего усилителя,,адин конец второй опорной обмотки,расположенной на первом стержне второго крестообразного магнитопровОда, подключен-к сигналвному входу третьего усилителя, другой конец..второй

:опорной обмотки соединен с точкой соединения секций первой опорной обмотки, секции третьей опорной об". мотки, расположенные соответственно

;на третьем и четвертом стержнях первого крестообразного магнитопро,вода, соединены последовательновстречно и подключены к входу четвер-того усилителя, выход которого соединен с опорным входом пятого усили- щ теля, один конец четвертой опорной .обмотки, расположенной на второмстержне. второго крестообразного магнитопровода, подкпннен к оигнапвномк С входу пятого усилителя, другой конец четвертой опорной обмотки соединен Я с точкой соединения секций третьей ,опорной обмотки, о т л и ч а ю щ:е е с я тем, что, с целью повышения ,-точности устройства, в нем стержневые магнитопроводы выполнены высо;той и равной 1/б 6, где Р— длина ,магнитопроводящей переьичкн, выход

:первого усилителя соединен с управляющими входами третьего и пятого усилителей.

1029200

Изобретение относится к системаМ, 1 автоматического контроля перемещений, а именно к устройствам для контроля многокомпонентных перемещений объекта.

Известно устройство для двухкомпо нентных перемещений, содержащее магнитопровод с обмотками возбуждения и измерительными обмотками, расположенными во взаимно перпендикулярных плоскостях Г13.

Недостатки этого устройства состоят в сложности его конструктивного решения и в невозможности контролировать перемещения по трем ортогональным осям координат.

Наиболее близким по своему техническому решению к предлагаемому является устройство для контроля многокомпонентных перемещений объектов, у которого преобразователь выполнен на двух сердечниках крестообразной формы с магнитной перемычкой, имеющей длину, равную высоте двух стержней и соединяющей центры сердечников, на стержнях которых размещены две группы по три встречно включенных измерительных катушек, причем измерительные оси преобразователя:

У вЂ” совпадает с осью перемычки, а

Х, Z — параллельны осям стержней сердечников и расположены на расстоянии X о = 0,15 2 + 0,4, а от внешней грани стержней с опорными измерительными катушками, где ширина стержня, К вЂ” длина магнитопровода (2J.

Однако ..уменьшение зазора по одной из осей координат уменьшает собственную индуктивность токовой катушки. В случае питания токовой катушки от генератора высокочастотного напряжения с малым выходным сопротивлением растет ее магнитодвижущая сила и увеличиваются значения наведенных ЭДС на измерительных катушках по другим осям координат, что определяет повышенные высоты стержней магнитопровода для снижения погрешностей от взаимного влияния компонент перемещений изделий.

Целью изобретения является повышение точности устройства эа счет уменьшения взаимного влияния компонента перемещений объекта на выход.. ные сигналы устройства при контроле трех линейных и двух. угловых взаимных перемещений двух объектов сложной Формы по трем ортогональным осям координат.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля многокомпонентных перемещений объек«, та, содержащее два крестообразных . магнитонровода, соединенных между собой магнитопроводящей перемычкой, на которой расположена обмотка возбуждения, подключенная к генератору

10

65. и 23.

60 высокочастотного напряжения, расположенные соосно с магнитопроводящей перемычкой стержневые магнитопроводы, на которых размещены встречно соединенные секции измерительной обмотки, подключенной к входу первого усилителя, секции первой опорной обмотки, расположенные соответственно на первом v. втором стержнях крестообразного магнитопровода, соединены последовательно встречно и подключены к входу второго усилителя, выход которого соединен с опорным входом третьего усилителя, один конец опорной обмотки, расположенной на первом стержне второго крестообразного магнитопровода, подключен к сигнальному входу третьего усилителя, другой конец второй опорной обмотки соединен с точкой соединения секций первой опорной обмотки, секции третьей опорной обмотки, расположенные соответственно на третьем и четвертом стержнях крестообразного магнитопровода, соединены последовательно-встречно и под" ключены к входу четвертого усилителя, выход которого соединен с опорным входом пятого усилителя, один конец четвертой опорной обмотки, расположенной на втором стержне второго крестообразного магнитопровода, подключен к сигнальному входу пятого . усилителя, другой конец четвертой опорной обмотки соединен с точкой соединения секций третьей опорной обмотки, стержневые магнитопроводы выполнены высотой 1, равной 1/б 1 где 1 - длина магнитопроводящей перемычки, выход первого усилителя соединен с управляющими входами третьего и пятого усилителей.

На чертеже показано схематич- л ное иэображение устройства для контроля многокомпонентных перемещений объекта.

Устройство для контроля многокомпонентных перемещенйй объекта содержит два крестообразных магнитопровода 1 и 2, магнитопроводящую перемычку 3 с обмоткой 4 возбуждения, генератор 5 высокочастотного напряжения, стержневые магнитопроводы б и 7, секции измерительной обмотки 8, секции первой опорной обмотки 9, расположенные на первом и .втором стержнях 10 и 11 магнито-. провода 1, вторую опорную обмотку

12, расположенную на первом стержне

13 магнитопровода 2, секции третьей опорной обмотки 14, расположенные на третьем и четвертом 15 и 16 стержнях магнитопровода 1, четвертую опорную обмотку 17, расположенную на втором стержне 18 магнитопровода

2, первый, второй, третий, четвертый и пятый усилители 19, 20, 21, 22

1029200

Кроме того, на чертеже показаны объекты 24 и 25 и диэлектрическая оправка 26.

Устройство работает следующим образом.

Крестообразные магнитопроводы 1 и 2 совместно с перемычкой 3 представляет собой две ортогональные

1Н-образные магнитные цепи с токовой обмоткой 4 возбуждения, расположенной на общей перемычке 3. Йспользование трех встречно включенных измерительI ных катушек, симметрично размещенных на стержнях Н-образной магнитной цепи, позволяет одновременно определять величины зазора и перекоса контролируемой поверхности. Влияние угловых перемещений. на сигналы линейных перемещений устраняется выбором положения измерительных осей.

Для устранения влияния перемещений по оси Z на сигналы поворота Р вокруг оси Х используется усилитель

21 с регулируемым напряжением О коэффициентом усиления..Аналогично сигнал Р корректируется регулируе2 мым U< усилителем 23.

Уменьшение высоты боковых стержней приводит к значительным измене» ниям индуктивности катушек при вари ации зазора по любой из осей коор динат, Так как ток Э„ обмотки 4 возбуждения равен

3 и и 26ь,х.2к-2вн де "и питающее напряжение Евь,х" выходйое сопротивление генератора

5, Е„ — сопротивление обмотки 4, Z - вносимое сопротивление в об-. вн мотку 4, то „ растет с уменьшением зазора. Вследствие увеличения магиитодвижущей силы F обмотки 4 растут наведенные ЭДС на измерительных и опорных обмотках, контролирующих перемещения по другим осям координат, что определяет значительные погрешности от взаимного влия ния компонент перемещений. При иэмекенки зазора по оси Е от 0 до © > соотношения сопротивлений Z гевы» нератора 5 и Z.„ îáìoòêè 4 влияют на предельные нормированные вносившие напряжения К устройства, а также

; на величину ййтающего напряжения генератора 5.

Наиболее Рациональным является режим Ее,» = 10Е„, когда рост F компенсирует ослабление u . При изменении зазора. вдоль осй Z от 0

1Î до о, исключается взаимное влияние компонент перемещений на выходные сигналы линейных перемещений устройства.

Продольные перемещения вдоль оси

15 У не влияют, на ЭДС, наводимые в сек« циях обмоток 9, 14, измерения линейных перемещений устройства.

Уменьшение зазора вдоль оси У между устройством и поверхностью объекта приводит при указанном условии к незначительному уменьшению ЭДС в обмотках 12 и 17 относительно ЭДС соответствующих секциях обмоток 9 и 14. Поэтому необходима коррекция сигналов λ и О „напряжением . Uy, соответствующим зазору вдоль оси У, подаваемым на управляющие входы усилителей 21-и 23.

Устройство может быть исполв.п зовано и для контроля линейных и угловых деформаций изделий.

Уменьшение веса и объема, определяемое уменьшением высоты боковых . стенок магнитопровода с одновременным исключением взаимного влияния

35 компонент перемещений на выходные . сигналы преобразователя за счет выбора рационального соотношения между выходным сопротивлением генератора и сопротивлением обмотки воэбужде40, ния, а также дополнительной коррекции сигйалов перекоса по сигналам перемещ.ний вдоль оси У, позволяет сни зить как влияние массы на исследуеwe вибрациоиные процессы в изделии, так и надежно контРолиРовать объекты в скоростных газовых потоках.

Экономический эффект от использо вания предлагаемого изобретения обусловлен отмеченными его техничес— кими пяеимуществамн.

Состав итель В. Рыгалин

Редактор Т. Митенке тенред О.Нече . Корректор В.Бутяга

Заказ 4 984/48 Тираж б18 Подл исное

8HHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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