Индуктивный датчик для измерения геометрических параметров нити

 

Изобретение относится к измерительной технике и является усовершенствованием индуктивного датчика для измерения геометрических параметров нитей. Оно позволяет повысить точность измерения путем уменьшения влияния паразитной составляющей емкости витков катушки датчика, зависящей от радиальных смещений или угловых перекосов контролируемой нити относительно продольной оси датчика. Для обеспечения этого датчик, содержащий диэлектрический каркас с эсцентрично закрепленными на нем дисками, имеющими на боковой поверхности проточки для размещения в них витков катушки индуктивности, снабжен второй катушкой индуктивности, выполненной идентично первой. Она присоединена своим началом к концу первой катушки и намотана на каркас в направлении от конца первой катушки к ее началу при обеспечении одинакового направления токов в витках обеих катушек и при неизменном суммарном числе витков на каждом диске диэлектрического каркаса. Это обеспечивает эквипотенциальность боковой поверхности дисков по длине датчика, а следовательно, независимость полного сопротивления его катушек от положения контролируемой нити. По изменению величины полного сопротивления катушек определяют геометрические параметры контролируемой нити (диаметр, сечение), 2 ил. S (Л го ьо о: о ю Oi

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧ ЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 G 01 В 7/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К дВТОРСКОМ У СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1052847 (21) 3715052/25-28 (22) 03.02.84 (46) 23.04.86. Бюл. К - 15 (72) О.В. Тишевич, В.К.Федотов:., В.П. Фот и В.В. Бабиков (53) 621.317.39:531.71(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И- 1052847, кл. G 01 В 7/02, 1982. (54) ИНДУКТИВНЫЙ ДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ НИТИ (57) Изобретение относится к измерительной технике и является усовершенствованием .индуктивного датчика для измерения геометрических параметров нитей. Оно позволяет повысить точность измерения путем уменьшения влияния паразитной составляющей емкости витков катушки датчика, зависящей от радиальных смещений или угловых перекосов контролируемой нити относительно продольной оси датчика. Для обес— печения этого датчик, содержащий диэлектрический каркас с эсцентрично закрепленными на нем дисками, имеющими на боковой поверхности проточки для размещения в них витков катушки индуктивности, снабжен второй катушкой индуктивности, выполненной идентично первой. Она присоединена своим началом к концу первой катушки и намотана на каркас в направлении от конца первой катушки к ее началу при обеспечении одинакового направления токов в витках обеих катушек и при неизменном суммарном числе витков на каждом диске диэлектрического каркаса. Это обеспечивает эквипотенциальность боковой поверхности дисков по длине 9 датчика, а следовательно, независимость полного сопротивления его катушек от положения контролируемой нити. С

По изменению величины полного сопротивления катушек определяют геометри- р ческие параметры контролируемой нити >а (диаметр, сечение), 2 ил. Ь) 4 12

Изобретение относится к измерительной технике и является усовершенствованием известного устройства по авт.св. N- 10528 47.

Целью изобретения является повышение точности измерения геометрических параметров нити (диаметра, площади поперечного сечения) путем уменьше- ния влияния паразитной составляющей емкости витков катушки индуктивности датчика через контролируемую нить за счет того, что емкостная составляющая полного сопротивления катушки датчика, а следовательно, и ее добротность сохраняют неизменное значение, это обуславливает стабильность чувствительности датчика при изменении, например, угла наклона контролируемой нити относительно продольной оси датчика.

На фиг. 1 представлен индуктивный датчик для измерения геометрических параметров контролируемой нити, поперечное . сечение; на фиг. 2 то же, вид сбоку.

Датчик содержит каркас, выполненный в виде полой диэлектрической трубки 1, на которой эксцентрично установлены диэлектрические диски 2.

Геометрические центры дисков 2 расположены на условной окружности 3 и смещены один относительно другого на угол х, не превышающий 90 . На боковой поверхности каждого диска выполнены проточки для размещения в них катушек 4 и 5 индуктивности.

Обе катушки выполнены идентично одна другой и намотаны на диски 2 каркаса во взаимно противоположных направлениях вдоль его осевой длины. Начало одной катушки присоединено к концу другой на торце каркаса, а свободные концы образуют входной и выходной зажимы датчика, подключаемые в процессе измерения к источнику питания переменного тока (не показан).

Суммарное число витков обеих катушек

4 и 5 на каждом диске 2 каркаса должно быть неизменным, а направления токов в витках должны совпадать, что обуславливает высокую собственную индуктивность, а следовательно, высокую .добротность и чувствительность датчика.

Практически катушки 4 и 5 наматываются последовательно: с первого диска до последнего наматывают по и витков, например, катушки 4 — на каждый диск, а затем в обратном на26026

50. мая электропроводящая нить находится в области повышенной напряженности электромагнитного поля, создаваемого катушками датчика, т. е. смещена относительно центра их витков, повыша55

30 правлении с последнего диска до первого наматывают такое же количества витков катушки 5 »а те же диски каркаса. Благодаря этому обеспечивается эквипотенциальность боковой поверхности дисков с размещенными на них катушками индуктивности, вследствие чего напряженность электромагнитного поля вдоль трубки (по длине контролируемого участка нити) постоянна. Контролируемая электропроводящая нить 6 располагается в процессе измерения соосно с диэлектрической трубкой 11, наружный диаметр которой должен быть равен диаметру отверстия в дисках 2. Диски могут быть скреплены между собой, например с помощью клея. Благодаря эксцентричному закреплению дисков 2 диэлектрического каркаса с витками катушек

5 и 6 индуктивности при размещении контролируемой электропроводящей нити 6 на оси диэлектрической трубки 1 эта нить оказывается расположенной не на геометрической оси катушек индуктивности, а в непосредственной близости от их витков, где напряженность электромагнитного поля, создаваемого ими, максимальна.

Датчик работает следующим образом..

При размещении контролируемой электропроводящей нити 6 на оси диэлектрической трубки 1 датчика измеряют полное сопротивление (индуктивность или добротность) его катушек

4 и 5 индуктивности с помощью, например, измерителя комплексного сопротивления (не показан), Затем измеряют те же параметры последовательно соединенных катушек индуктивности датчика при отсутствии электропрово— дящей; нити 6 и по величине изменения полного сопротивления (индуктивности или добротности) определяют контролируемые параметры электропроводящей нити (геометрические размеры, электрическое сопротивление и т.д.).

Благодаря тому, что контролируеется чувствительность датчика,. Кроме того, датчик имеет уменьшенную погрешность от изменения положения контролируемой нити внутри него, так

1226026 ния точности путем уменьшения влияния паразитной составляющей емкости витков катушки, он снабжен второй катушкой индуктивности, выполненной иден5 тично первой, присоединенной к ее концу своим началом и намотанной на каркас в направлении от конца первой катушки к ее началу при обеспечении одинакового направления токов в

10 витках обеих катушек и при неизменном суммарном числе витков на каждом диске диэлектрического каркаса. как напряженность электромагнитного поля по его длине и емкостная составляющая его полного сопротивления постоянны. Это обеспечивает повышение точности измерения геометрических параметров нити, Формула изобретения

- Индуктивный датчик для измерения

Геометрических параметров нити по авт.св. Ф 1052847, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышеСоставитель С. Скрыпник

Редактор О. Юрковецкая Техред В.Кадар Корректор С. Шекмар

Заказ 2109/27 Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно †полиграфическ предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4